JP7213041B2 - printing method - Google Patents
printing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7213041B2 JP7213041B2 JP2018166626A JP2018166626A JP7213041B2 JP 7213041 B2 JP7213041 B2 JP 7213041B2 JP 2018166626 A JP2018166626 A JP 2018166626A JP 2018166626 A JP2018166626 A JP 2018166626A JP 7213041 B2 JP7213041 B2 JP 7213041B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- light
- bottle
- printed
- blanket
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F17/00—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for
- B41F17/08—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces
- B41F17/14—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length
- B41F17/20—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length on articles of uniform cross-section, e.g. pencils, rulers, resistors
- B41F17/22—Printing apparatus or machines of special types or for particular purposes, not otherwise provided for for printing on filamentary or elongated articles, or on articles with cylindrical surfaces on articles of finite length on articles of uniform cross-section, e.g. pencils, rulers, resistors by rolling contact
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F3/00—Cylinder presses, i.e. presses essentially comprising at least one cylinder co-operating with at least one flat type-bed
- B41F3/18—Cylinder presses, i.e. presses essentially comprising at least one cylinder co-operating with at least one flat type-bed of special construction or for particular purposes
- B41F3/20—Cylinder presses, i.e. presses essentially comprising at least one cylinder co-operating with at least one flat type-bed of special construction or for particular purposes with fixed type-beds and travelling impression cylinders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
- B41M1/10—Intaglio printing ; Gravure printing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M1/00—Inking and printing with a printer's forme
- B41M1/26—Printing on other surfaces than ordinary paper
- B41M1/30—Printing on other surfaces than ordinary paper on organic plastics, horn or similar materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
Description
この発明は、光硬化性インクを用いて中間転写体上に形成された印刷パターンを被印刷物に転写することにより印刷を行う印刷技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE
印刷用インクのうちポリマー材料および光重合開始剤を含有して調製された光硬化性インクは、短時間の光照射により、乾燥や加熱による硬化よりも迅速な硬化が可能である。このため、印刷直後の被印刷物を直ちに次工程に供することができ、高速印刷処理に好適である。例えば特許文献1に記載の技術は、ブランケット(中間転写体)表面に形成した複数色の印刷パターンを被印刷物の表面で重ね合わせて多色印刷を実現する印刷方法に関するものである。この技術においては、インクの混色や被印刷物上の未硬化インクがブランケットに再転写されるのを防止するために、光硬化インクを用い、1色の印刷ごとに紫外線を照射することでインクを硬化させている。
Among printing inks, a photocurable ink prepared by containing a polymer material and a photopolymerization initiator can be cured more rapidly by light irradiation for a short period of time than by drying or heating. Therefore, the printed material immediately after printing can be immediately supplied to the next process, which is suitable for high-speed printing. For example, the technique described in
また、この技術では、ブランケット上のインクに光が照射されることで硬化が開始されてしまうのを防止するために、光源とブランケットとの間に光を遮蔽するための部材が配置される。 Further, in this technique, a member for shielding light is arranged between the light source and the blanket in order to prevent the ink on the blanket from being cured by being irradiated with light.
なお、光硬化性インクとしては、複数種の光重合開始剤を含有させたものも提案されている。例えば特許文献2には、インクジェット印刷と光硬化とを組み合わせた印刷システムにおいて、インク膜の基材への接着性・追従性を向上させる目的のために、吸光波長の異なる2種以上の重合開始剤を併用することが記載されている。ただし被印刷物に直接インクを噴射するインクジェット印刷においては、上記したインクの再転写の問題は原理的に生じない。
Photocurable inks containing a plurality of types of photopolymerization initiators have also been proposed. For example, in
上記した特許文献1に記載の技術は、次のような解決すべき課題を含んでいる。まず、光源からブランケット上のインクに照射される光の遮蔽が十分とは言えない。というのは、被印刷物での反射や透過によりブランケット表面に入射する光を遮蔽することができないからである。特に、被印刷物が例えばガラスのような透明体である場合、その表面で反射しまたはその内部に透過した光がブランケット表面に回り込んでしまうことが避けられない。このような光がブランケット上のインクに照射されると、インク表面が硬化することで被印刷物への転写性が低下するという問題がある。
The technique described in
また、複数の印刷パターンを被印刷物上で重ね合わせる多層印刷において層間で高い密着性を得るためには、転写済みのインクがある程度以下の粘度を維持している状態での重ね合わせが望ましい。その一方で、被印刷物に転写されたインクが低粘度の状態を維持したままでは、被印刷物上のインクが中間転写体や周囲の部材に接触したときにそれらの部材に再転写されてしまうことがある。このような再転写を防止するためには、転写済みのインクの少なくとも表面において十分に高い粘度を有していることが望ましい。すなわち、転写後のインクは、転写直後の粘度よりは高く、かつ完全な硬化状態の粘度よりは低い適度の粘度を有する状態に維持されていることが求められる。しかしながら、特許文献1に記載の技術ではそのような硬化状態の制御が困難である。
In order to obtain high adhesion between layers in multilayer printing in which a plurality of print patterns are superimposed on a printed material, it is desirable to superimpose in a state where the viscosity of the transferred ink is maintained at a certain level or less. On the other hand, if the ink transferred to the printing material remains in a low viscosity state, the ink on the printing material may be re-transferred to the intermediate transfer member or surrounding members when it comes into contact with those members. There is In order to prevent such retransfer, it is desirable that at least the surface of the transferred ink has a sufficiently high viscosity. In other words, the ink after transfer is required to maintain an appropriate viscosity that is higher than the viscosity immediately after transfer and lower than the viscosity in the completely cured state. However, with the technique described in
インクジェット印刷に係る特許文献2には、このような問題の解消に資するような開示はなされていない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-200010 relating to inkjet printing does not disclose anything that contributes to the resolution of such problems.
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、被印刷物への転写後の光硬化性インクの粘度を適切に制御し、これにより中間転写体等への再転写を抑えるとともに、中間転写体上のインクが光硬化するのを抑制し、また多層印刷を良好に行い得る技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is capable of appropriately controlling the viscosity of photocurable ink after being transferred to an object to be printed. It is an object of the present invention to provide a technology capable of suppressing the photocuring of the ink and performing good multi-layer printing.
この発明に係る印刷方法の一態様は、上記目的を達成するため、光硬化性インクによる印刷パターンを中間転写体の表面に形成する第1工程と、被印刷面にバックアップ部材を当接させることで支持した略円筒状の被印刷物に、前記中間転写体を当接させて、前記中間転写体表面の前記印刷パターンを前記被印刷面に転写する第2工程と、前記被印刷面のうち前記中間転写体から離間した後で前記バックアップ部材と当接する前の領域に第1の光を照射して前記光硬化性インクの粘度を増大させる第3工程と、粘度が増大された前記印刷パターンに第2の光を照射して前記光硬化性インクを硬化させる第4工程とを備えている。 In one aspect of the printing method according to the present invention, in order to achieve the above object, a first step of forming a print pattern with photocurable ink on the surface of an intermediate transfer member, and bringing a backup member into contact with the surface to be printed. a second step of bringing the intermediate transfer body into contact with the substantially cylindrical printed material supported by the intermediate transfer body to transfer the print pattern on the surface of the intermediate transfer body to the printed surface ; a third step of increasing the viscosity of the photo-curable ink by irradiating a first light onto the region before coming into contact with the backup member after being separated from the intermediate transfer member; and a fourth step of curing the photocurable ink by irradiating the second light.
ここで、前記光硬化性インクは、重合により固化するポリマー材料と、前記第1の光に含まれる第1の波長の光に反応する第1の光重合開始剤と、前記第1の波長に反応せず前記第1の波長より短波長で前記第2の光に含まれる第2の波長の光に反応する第2の光重合開始剤とを含み、前記第1の光は前記第2の波長成分を実質的に含まず、前記第2の光は前記第2の波長成分の強度が前記第1の光より大きいものである。 Here, the photocurable ink includes a polymer material that is hardened by polymerization, a first photopolymerization initiator that reacts with light of a first wavelength contained in the first light, and and a second photopolymerization initiator that does not react and reacts to light of a second wavelength shorter than the first wavelength and contained in the second light, wherein the first light is the second light. The second light does not substantially contain any wavelength components, and the intensity of the second wavelength component of the second light is greater than that of the first light .
この発明において、光重合開始剤が「光に反応する」とは、光重合開始剤が光の照射を受けてポリマー材料の重合反応を促進するような化学変化を生じることを意味する。また、「第1の光が第2の波長成分を実質的に含まない」とは、第2の波長成分に反応する第2の光重合開始剤に第1の光が与える影響が無視できることを意味する。つまり、第2の光重合開始剤は、第1の光照射によっては変化しない。 In the present invention, the photopolymerization initiator "reacts to light" means that the photopolymerization initiator undergoes a chemical change that accelerates the polymerization reaction of the polymer material upon exposure to light. Further, "the first light does not substantially contain the second wavelength component" means that the influence of the first light on the second photopolymerization initiator that reacts with the second wavelength component can be ignored. means. In other words, the second photopolymerization initiator is not changed by the first light irradiation.
上記のように構成された発明では、第1および第2工程で中間転写体から被印刷物に転写された光硬化性インク(以下、単に「インク」ということがある)に対し、第3および第4工程で光が照射される。このうち第3工程では第1の光重合開始剤のみが反応し、第2の光重合開始剤は反応しない。このためインクは低度の重合状態となりその粘度が増大する。 In the invention configured as described above, the photocurable ink (hereinafter, sometimes simply referred to as "ink") transferred from the intermediate transfer member to the printing material in the first and second steps is transferred to the third and second steps. Light is applied in four steps. Among these, in the third step, only the first photopolymerization initiator reacts, and the second photopolymerization initiator does not react. As a result, the ink becomes less polymerized and its viscosity increases.
第3工程における露光量が大きくなり第1の光重合開始剤が完全に反応したとしても、第2の光重合開始剤は実質的に反応していない。したがって、第3工程で到達し得るインクの最大粘度は第1の光重合開始剤の含有量によって制御可能であり、露光量によって粘度を調整する必要はない。このため、第3工程後のインクを適切な粘度に制御性よく維持することが容易である。 Even if the amount of exposure in the third step is increased and the first photopolymerization initiator is completely reacted, the second photopolymerization initiator is not substantially reacted. Therefore, the maximum viscosity of the ink that can be reached in the third step can be controlled by the content of the first photopolymerization initiator, and there is no need to adjust the viscosity by the amount of exposure. Therefore, it is easy to maintain an appropriate viscosity of the ink after the third step with good controllability.
また、仮に第1の光が中間転写体上のインクに照射されたとしても、インクの粘度がある程度以上に増大することは確実に回避できる。したがって、中間転写体から被印刷物へのインクの転写性が大きく低下することは回避できる。 Moreover, even if the ink on the intermediate transfer member is irradiated with the first light, it is possible to reliably avoid an increase in the viscosity of the ink beyond a certain level. Therefore, it is possible to avoid a significant deterioration in the transferability of the ink from the intermediate transfer member to the printing material.
一方、第4工程では、第2の波長成分をより多く含む第2の光が照射されることで、これに反応する第2の光重合開始剤によりさらなるインクの硬化が進行する。これにより、転写後のインクを必要な硬度まで硬化させることができる。 On the other hand, in the fourth step, the ink is further cured by the second photopolymerization initiator that reacts with the irradiation of the second light containing more of the second wavelength component. As a result, the ink after transfer can be cured to a required hardness.
このように、本発明では、被印刷物への転写後のインクを完全な硬化に至らない中間的な粘度に維持することができ、しかもそのときの粘度については第1の光重合開始剤の含有量によって制御可能である。そのため、被印刷物への転写後の光硬化性インクを適切な粘度に維持することで、中間転写体への再転写を抑えるとともに、中間転写体上のインクが光硬化するのを抑制することができる。また多層印刷時の層間の密着性についても良好な状態を実現することが可能である。そして、第2の光を用いた追加的な照射によってインクをより確実に硬化させることができる。 Thus, in the present invention, the ink after being transferred to the printing material can be maintained at an intermediate viscosity that does not reach complete curing, and the viscosity at that time can be adjusted by adding the first photopolymerization initiator. Controllable by quantity. Therefore, by maintaining an appropriate viscosity of the photocurable ink after transfer to the substrate, it is possible to suppress retransfer to the intermediate transfer body and to suppress photocuring of the ink on the intermediate transfer body. can. In addition, it is possible to achieve a good state of adhesion between layers during multi-layer printing. Further, the ink can be cured more reliably by additional irradiation using the second light.
本発明によれば、反応波長の異なる2種類の光硬化開始剤をインクに含有させ、比較的長波長の第1の光を照射して粘度を増大させ、さらにより短波長の第2の光を照射してインクを硬化させる。このため、第1の光の照射後におけるインクの粘度の制御が可能であり、中間転写体等への再転写を抑えるとともに、中間転写体上のインクが光硬化するのを抑制することができる。また多層印刷についても良好に行うことができる。 According to the present invention, two types of photocuring initiators having different reaction wavelengths are contained in the ink, the viscosity is increased by irradiating the first light with a relatively long wavelength, and the second light with a shorter wavelength is applied. to cure the ink. Therefore, it is possible to control the viscosity of the ink after the irradiation of the first light, suppress retransfer to the intermediate transfer body, etc., and suppress photocuring of the ink on the intermediate transfer body. . Moreover, multilayer printing can also be carried out satisfactorily.
図1は本発明に係る印刷方法を実現可能な印刷システムの概略構成例を示す模式図である。この印刷システム100は、例えばガラスボトルや樹脂ボトル等、概略円筒形状の外形を有する被印刷物の表面、より具体的には円筒面である側面に印刷を行うためのシステムである。ここで、各図における方向を統一的に示すために、図1に示すようにXYZ直交座標系を設定する。例えばXY平面を水平面、Z軸を鉛直軸と考えることができる。以下においては(-Z)方向を鉛直下向きとする。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a schematic configuration of a printing system capable of implementing a printing method according to the present invention. The
印刷システム100は、版ステージユニット1、インク充填ユニット2、転写ユニット3、仮硬化ユニット4、本硬化ユニット5およびボトル保持ユニット6を備えている。これらの各ユニットは、(-Y)方向側から(+Y)方向側に向けて上記の順番で並べて配置される。印刷システム100はさらに、これらの各ユニット動作を制御する制御ユニット9を備えている。
The
印刷システム100における印刷処理は、
(1)版ステージユニット1およびインク充填ユニット2による光硬化性インクを用いたインクパターンの形成、
(2)インクパターンの転写ユニット3への転写、
(3)インクパターンの転写ユニット3から被印刷物への転写、
(4)仮硬化ユニット4および本硬化ユニット5からの光照射によるインク硬化、
の各工程を含んでいる。以下、被印刷物が円筒状のガラスボトルまたは樹脂ボトル(以下、単に「ボトル」という)Bである場合を採り上げ、装置各部の構成および動作を順次説明する。
Printing processing in the
(1) Formation of an ink pattern using photocurable ink by the
(2) transferring the ink pattern to the
(3) transfer of the ink pattern from the
(4) ink curing by light irradiation from the
contains each step of In the following, the case where the object to be printed is a cylindrical glass bottle or a resin bottle (hereinafter simply referred to as "bottle") B will be taken up, and the configuration and operation of each part of the apparatus will be described in sequence.
図2は版ステージユニットおよびインク充填ユニットの構成を示す図である。版ステージユニット1は、インクパターンを形成するための版(例えば凹版)Pを上面に載置するステージ11を備えている。ステージ11はアライメント機構12を介してベース部13に取り付けられている。アライメント機構12は、制御ユニット9からの制御指令に応じて、ステージ11をXYZ方向およびZ軸回りの回転方向に移動させる。例えばクロスローラベアリング機構をアライメント機構12として使用することができる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the plate stage unit and the ink filling unit. The
ベース部13は、印刷システム100の台座にY方向に延設されたガイドレール14に係合され、ガイドレール14に沿ってY方向に往復移動可能となっている。より具体的には、ベース部13には制御ユニット9により制御される図示しない駆動機構が連結されており、駆動機構が作動することにより、ベース部13は(-Y)方向および(+Y)方向に移動する。ベース部13の可動範囲のうち最も(-Y)方向側に寄った位置(図2に実線で示す位置)がベース部13のホームポジションである。
The
ホームポジションに位置決めされた状態におけるステージ11の上方にはアライメントカメラ15,15が配置されている。アライメントカメラ15,15はステージ11に載置された版Pの周縁部または版Pの上面に設けられたアライメントマークを撮像し、画像データを制御ユニット9に送出する。制御ユニット9はステージ11上における版Pの位置を検出し、必要に応じてアライメント機構12を動作させることで、版Pの位置を適正位置に調整する。
ベース部13がホームポジションから(+Y)方向に移動する経路に沿って、インク充填ユニット2および転写ユニット3が設けられている。インク充填ユニット2は、直下を通過するステージ11に載置された版Pの上面に対向するノズル21を備えている。ノズル21には、制御ユニット9により制御されるインク供給部22から光硬化性インク(以下、単に「インク」ということがある)が供給される。供給されたインクはノズル21の下端に設けられた吐出口から吐出され、版Pの上面に塗布される。
An
光硬化性インクは、顕色剤としての顔料、重合により強固なポリマー層を構成するポリマー材料(モノマーおよびオリゴマーの少なくとも一方を含む)、および光照射を受けて化学変化することで生じる活性種によりポリマー材料の重合反応を促進する光重合開始剤を含むものである。 Photocurable ink is made up of a pigment as a color developer, a polymer material (including at least one of monomers and oligomers) that forms a strong polymer layer through polymerization, and active species that are generated by chemical changes upon exposure to light. It contains a photopolymerization initiator that accelerates the polymerization reaction of the polymer material.
ノズル21の(+Y)方向側にはドクターブレード23が設けられている。ドクターブレード23はインクが供給された版Pの表面を摺擦してインクを掻き取る。これにより、版Pの上面に設けられた凹部にインクが充填される一方、それ以外の余剰インクが除去されてインクパターンが形成される。
A
こうしてインクが充填された版Pは、さらに(+Y)方向に移動して転写ユニット3の配設位置に到達する。図1および図2に示すように、転写ユニット3は、ブランケットロール30とこれを回転させるモータ33とを備えている。より詳しくは、ブランケットロール30は、例えば金属製の円筒であるブランケット胴31と、その表面に巻き付けられたブランケット32とを備えており、全体として概略円筒形状をなしている。ブランケットロール30は、図示しないフレームにより回転自在に支持されており、制御ユニット9により制御されるモータ33により、図1に一点鎖線で示す中心軸回りに回転駆動される。
The plate P filled with ink in this way moves further in the (+Y) direction and reaches the arrangement position of the
ブランケット32は弾性を有する樹脂材料、例えばシリコン樹脂製であり、その表面にインクパターンを担持可能である。ブランケット32は被印刷物であるボトルBの表面に生じ得る凹凸よりも十分に大きな厚さを有している。図2に示すように、ステージ11に載置された版Pがブランケットロール30の直下位置を通過するとき、ブランケット32の表面が版Pの上面に当接する。このとき、版Pの凹部に充填されているインクがブランケット32の表面に移行する。こうして版P上のインクパターンがブランケット32に転写される。
The
こうしていったんブランケット32に転写(一次転写)されたインクパターンは、最終的な被印刷物であるボトルBの表面に二次転写される。このように、ブランケット32は、被印刷物に最終転写されるインクパターンを一時的に担持する中間転写体として機能するものである。
The ink pattern thus once transferred (primary transfer) to the
図3はボトル保持ユニットの構成を示す図である。より具体的には、図3(a)はボトル保持ユニット6をY方向に見た側面図であり、図3(b)はボトル保持ユニット6をX方向に見た側面図である。
FIG. 3 is a diagram showing the structure of the bottle holding unit. More specifically, FIG. 3(a) is a side view of the
ボトル保持ユニット6は、側面B2が印刷対象面となる被印刷物であるボトルBをその中心軸回りに回転自在に保持するものであり、図3に示すように、底板61とそのX方向側両端部から上向きに延びる1対の側板62,62とを組み合わせた支持フレーム60を有している。側板62のうち一方には連結部材621が回転自在に取り付けられている。また、他方の側板62にはバネ部材622が設けられている。ボトルBの口部B1が連結部材621に連結される一方、ボトルBの底面部B3がバネ部材622により口部B1側に付勢されることで、ボトルBは、その中心軸を略水平にした姿勢で保持される。また、連結部材621は図示しないモータにより回転駆動され、ボトルBをその中心軸回りに回転させることができる。
The
図1および図3に示すように、ボトルBはX方向を軸方向とするバックアップロール631~634により補助的に支持される。バックアップロール631~634はそれぞれ両側板62に対し回転自在に支持されている。このうち1対のバックアップロール631,632はボトルBの下方に設けられ、ボトルBの側面B2に下方から当接することで、重力方向、すなわち(-Z)方向へのボトルBの変位を規制する。また、もう1対のバックアップロール633,634はボトルBの(+Y)方向側に設けられ、ボトルBの(+Y)方向側側面に当接することで、(+Y)方向へのボトルBの変位を規制する。一方、ボトルBの側面B2のうち(-Y)方向側側面については広く開放された状態となっている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the bottle B is supplementarily supported by
支持フレーム60の底板61はアライメント機構65を介してベース部66に取り付けられている。アライメント機構66は、制御ユニット9からの制御指令に応じて、支持フレーム60をXYZ方向およびZ軸回りの回転方向に移動させる。例えばクロスローラベアリング機構をアライメント機構65として使用することができる。
A
ベース部66は、印刷システム100の台座にY方向に延設されたガイドレール67,67に係合され、ガイドレール67に沿ってY方向に往復移動可能となっている。より具体的には、ベース部66には制御ユニット9により制御される図示しない駆動機構が連結されており、駆動機構が作動することにより、ベース部67は(-Y)方向および(+Y)方向に移動する。したがって、ボトル保持ユニット6に保持されるボトルBは、Y方向において所定の可動範囲内で水平移動可能となっている。
The
図3(b)に示すように、ボトル保持ユニット6がボトルBをその可動範囲中(-Y)方向側端部近傍まで移動させたとき、ボトルBの(-Y)方向側側面がブランケット32の表面に押し付けられる。これにより、ブランケット32の表面に担持されているインクパターンがボトルBの側面B2に転写される。ボトルBがブランケット32に押し付けられることで生じるブランケット32からの反力によるボトルBの変位は、バックアップロール631~634によって未然に防止されている。
As shown in FIG. 3(b), when the
また、図3では記載を省略しているが、後述するように、ボトル保持ユニット6に保持されたボトルBに対しても、その位置を検出するためのアライメントカメラ68(図6)が設けられている。制御ユニット9はアライメントカメラ68の撮像結果に基づきアライメント機構66を動作させ、ボトルBの位置、より具体的にはブランケット32に対するボトルBの相対位置を適正な位置に調整する。
Although not shown in FIG. 3, an alignment camera 68 (FIG. 6) is provided for detecting the position of the bottle B held by the
図1に示すように、ボトル保持ユニット6によるボトルBの移動経路に沿って、仮硬化ユニット4および本硬化ユニット5が配置されている。これらはいずれも、ボトルBに転写された光硬化性インクによるインクパターンに光(紫外線、UV光)を照射してインクを硬化させるためのものである。ただし、詳しくは後述するが両者の機能は異なっている。
As shown in FIG. 1 , the
仮硬化ユニット4は、インクを完全に硬化させるものではなく、ボトルBに転写されたインクパターンの粘度を、後工程を実行するために支障のない程度まで増大させる機能を有する。このため出射光の強度は比較的低くてよく、光源として例えば紫外線を出力するLED(Light Emitting Diode)を備えたものを用いることが可能である。仮硬化ユニット4は、ボトルBに転写された直後のインクに光を照射する。このため、図3(b)に示すように、ブランケット32の表面に当接するように位置決めされたボトルBの表面に対向する位置に配置される。
The
一方、本硬化ユニット5は、粘度の増大したインクをより強固に硬化させる機能を有するものである。このため、光源としては例えばUVランプのような大出力のものが好適である。本硬化ユニット5は仮硬化ユニット4よりもブランケット32から離れた位置に配置されている。これは、本硬化ユニット5から出射される強い光がブランケット32上のインクパターンに照射されるのを回避するためである。
On the other hand, the
図4は本発明に係る印刷方法の一実施形態を示すフローチャートである。また、図5および図6は図4の印刷方法の実行過程における各部の動きを模式的に示す図である。より具体的には、図4は本発明に係る印刷方法を適用した印刷処理の一例を示している。なお図5ないし図7において点線矢印は部材の移動方向を示すものとする。この印刷処理は、制御ユニット9が予め記憶されたプログラムを実行し装置各部に所定の動作を実行させることにより実現される。
FIG. 4 is a flow chart showing an embodiment of a printing method according to the invention. 5 and 6 are diagrams schematically showing the movement of each part in the execution process of the printing method of FIG. More specifically, FIG. 4 shows an example of printing processing to which the printing method according to the invention is applied. 5 to 7, dotted line arrows indicate the direction of movement of the member. This printing process is realized by causing the
この印刷処理では、最初に版PおよびボトルBが印刷システム100にセットされる。具体的には、版Pがシステムに搬入されてステージ11にセットされ(ステップS101)、アライメントカメラ15の撮像結果に基づく版Pのアライメント調整が行われる(ステップS102)。続いて、ステージ11が(+Y)方向に移動を開始し、版Pの上面にインク充填ユニット2のノズル21から光硬化性インクIKが塗布され、ドクターブレード23により余剰インクが掻き取られることで、版面にインクが充填される(ステップS103)。ステージ11がさらに移動し、回転するブランケットロール60の直下位置を通過することで、版Pに形成されたインクパターンがブランケット32の表面に転写される(ステップS104)。
In this printing process, the plate P and the bottle B are set in the
図5は、版Pがステージ11に載置されてから、アライメント調整およびインク充填を受け、インクパターンがブランケット32に転写されるまでの各部の状態を模式的に示している。図5下部に示すように、最終的には版Pに形成されたインクパターンIPが全てブランケット32に転写される。
FIG. 5 schematically shows the state of each part from when the plate P is placed on the
上記のような版Pに対する処理と並行して、ボトル保持ユニット6では、ボトルBに対する処理が実行される。すなわち、被印刷物であるボトルBがセットされると(ステップS105)、図6に示すように、アライメントカメラ68によりボトルBが撮像され、その撮像結果に基づきボトルBのアライメント調整が行われる(ステップS106)。そして、ボトル保持ユニット6が(-Y)方向に移動し、ボトルBをブランケット32の表面に当接させる(ステップS107)。
In parallel with the process for the plate P as described above, the process for the bottle B is executed in the
図6に示すように、インクパターンIPが転写されたブランケット32とボトルBとが当接しながら互いにウィズ回転することにより、ブランケット32表面のインクパターンIPが順次ボトルBに転写されてゆく。なお、図5では版Pの搬入からブランケット32へのインクパターン転写までの工程が示され、図6ではボトルBの搬入からボトルBへのインク転写までの工程が示されており、これらの工程は独立したものとして記載されている。しかしながら、実際の処理においては、ブランケット32へのインクパターン転写とブランケット32からボトルBへのインクパターン転写とを、ブランケット32の同一周回において連続的に実行することが可能である。
As shown in FIG. 6, the ink pattern IP on the surface of the
ここで、ボトルBの表面はバックアップローラ631~634に当接しており、ボトルBの回転に伴いインクパターンIPがバックアップローラ631~634との当接位置に到達すると、未硬化のインクがボトルBからバックアップローラ631~634に転写されることがある。また、ボトルBが1周以上回転する場合、ボトルB表面のインクパターンIPがブランケット32に再転写されてしまうことがある。これらはボトルB表面のインクパターンを乱すとともに、ブランケット32やバックアップローラ631~634をインクにより汚染することになる。
Here, the surface of the bottle B is in contact with the
この問題を防止するために、比較的低露光量の紫外線照射による仮硬化処理が行われる(ステップS108)。すなわち、図6に示すように、ブランケット32からインクパターンIPの転写を受けた直後のボトルBの表面に向けて、仮硬化ユニット4から光(紫外線)UV1が照射される。後述するように、仮硬化ユニット4から照射される光UV1は、インクに含まれるポリマー材料の一部を重合させることでインクの粘度を増大させるが、インク全体を硬化させるには至らない性質を有するものである。
In order to prevent this problem, a pre-curing process is performed by irradiating ultraviolet light with a relatively low exposure (step S108). That is, as shown in FIG. 6, the
こうしてインクの粘度が増大することで他の物体への付着性が低下し、インクを担持するボトルBの表面がバックアップロール631~634またはブランケット32に接触したときにインクがこれらに転写されてしまうことが防止される。仮硬化の終了時点では、インクは完全に硬化していない。これを完全に硬化させるために本硬化処理が行われる(ステップS109)。図6下部に示すように、本硬化処理は、ボトルBをブランケット32から大きく離間させた状態で、本硬化ユニット5から光(紫外線)UV2をボトルBに照射することにより行われる。このときの光UV2の照射は、インクを完全に硬化させるのに十分な露光量で行われる。
This increase in viscosity of the ink reduces the adhesion to other objects, and when the surface of the bottle B carrying the ink comes into contact with the backup rolls 631 to 634 or the
こうして印刷処理が行われたボトルBは外部へ搬出され(ステップS110)、次に印刷すべきボトルがある場合には(ステップS111においてYES)、ステップS102、S105に戻って版Pのアライメント調整およびボトルBの搬入から上記処理が繰り返される。なお、版Pを変更する必要がある場合にはステップS101に戻ればよい。 The bottle B thus printed is transported outside (step S110), and if there is a bottle to be printed next (YES in step S111), the process returns to steps S102 and S105 to adjust the alignment of the plate P and The above process is repeated from the carrying-in of the bottle B. If it is necessary to change the plate P, the process may return to step S101.
次に、重ね印刷を行う場合の動作について説明する。既にインクパターンが転写されているボトルBに対し、さらなるインクパターンを重ねて印刷する場合がある。例えば同色のインクパターンを重ねることで印刷層を厚くした場合や、異なる色のインクパターンを重ねて多色印刷を行いたい場合等である。 Next, the operation for overprinting will be described. There is a case where another ink pattern is superimposed and printed on the bottle B to which the ink pattern has already been transferred. For example, there are cases where it is desired to thicken the print layer by overlapping ink patterns of the same color, or where it is desired to perform multicolor printing by overlapping ink patterns of different colors.
このような重ね印刷を行う場合、ボトルBに転写済みのインクパターンは完全に硬化していないことが好ましい。というのは、完全に硬化したインクパターンの層に新たなインクパターンの層を重ねた場合、層間の密着性が悪化することがあるからである。その一方で、転写済みのインクパターンの粘度が低すぎる場合、異なる色のインク同士が混じり合ってしまったり、ボトルBからブランケット32へのインクの再転写が起きたりすることで印刷品質を低下させてしまう。
When such overprinting is performed, it is preferable that the ink pattern already transferred to the bottle B is not completely cured. This is because when a new ink pattern layer is overlaid on a completely cured ink pattern layer, the adhesion between the layers may deteriorate. On the other hand, if the viscosity of the transferred ink pattern is too low, the inks of different colors may be mixed with each other, or the ink may be retransferred from the bottle B to the
本実施形態の印刷処理では、前記した仮硬化によって転写済みのインクの粘度を適度なものとしておくことで、これらの問題が生じるのを防止することができる。すなわち、転写済みのインクパターンが仮硬化された状態のボトルBに新たなインクパターンを転写してゆくことにより、複数層の重ね印刷を良好に行うことが可能である。具体的には次のようにすることができる。 In the printing process of the present embodiment, it is possible to prevent these problems from occurring by setting the viscosity of the transferred ink to an appropriate value through the temporary curing described above. That is, by transferring a new ink pattern to the bottle B in which the transferred ink pattern is pre-cured, it is possible to carry out excellent overlapping printing of multiple layers. Specifically, it can be done as follows.
図7は重ね印刷における各部の動きを模式的に示す図である。まず同色のインクパターンを重ねる場合について考える。ブランケット32に転写されるインクパターンの周方向長さがボトルBの周長よりも大きければ、全てのインクパターンが転写されるまでにボトルBは1周を超えて回転することになり、結果的に、2周目の周回で転写されるパターンが1周目の周回で転写されたパターンに重ねて転写されることになる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing the movement of each part in overprinting. First, consider the case where ink patterns of the same color are superimposed. If the circumferential length of the ink pattern transferred to the
すなわち、図7に示すように、ボトルBの第1周目の周回においてインクパターンIP1が転写された後でブランケット32の表面に残存するインクパターンIP2は、ボトルBの第2周目またはそれ以降の周回においてボトルBに転写されることになる。このとき、ボトルBの表面のうち既にインクパターンIP1が転写されている領域に新たなインクパターンIP2が転写されることで、2層の重ね印刷が実現される。版PのY方向長さをボトルBの周長より十分に大きくしておくことで、このような重ね印刷を容易に行うことが可能である。なお図7では、図における視認性向上のため、1周目に転写されるインクパターンIP1と2周目に転写されるインクパターンIP2とを異なる濃度で示している。
That is, as shown in FIG. 7, the ink pattern IP2 remaining on the surface of the
この場合、転写直後のインクに仮硬化ユニット4から光UV1が照射され仮硬化が行われているため、ボトルBからブランケット32へのインクの再転写は防止されている。また、このインクは完全には硬化していないため、新たに転写されるインクとの密着性についても問題がない。そして、重ね印刷の終了後に本硬化処理を行うことで、転写されたインクパターンIP1,IP2の全体を完全に硬化させることができる。このようにして、品質の良好な重ね印刷を行うことができる。
In this case, the ink immediately after transfer is irradiated with the light UV1 from the
一方、異なる色または種類のインクを重ねて印刷する場合には、版Pおよびインクを切り替える必要がある。この場合、図1の印刷システム100において版Pおよびインクの切り替えを行うようにしてもよい。しかしながら、1種類のインクに特化された版ステージユニット1、インク充填ユニット2、転写ユニット3および仮硬化ユニット4の組をインクの種類数だけ準備し、これらの間でボトルBを搬送しながら順次重ね印刷を行う方が、連続印刷における生産性という点では有利である。
On the other hand, when printing different colors or types of ink in layers, it is necessary to switch the plate P and the ink. In this case, the plate P and the ink may be switched in the
この場合にも、1種類のインクを用いて仮硬化までを行った段階でボトルBを切り替えて転写処理を繰り返すことで複数層を形成し、その後に一括して本硬化処理を行うことで重ね印刷を完結させることができる。 In this case also, at the stage where one type of ink is used to temporarily cure, multiple layers are formed by switching the bottle B and repeating the transfer process, and then the main curing process is performed collectively to overlap. Printing can be completed.
ところで、この印刷処理プロセスでは、ボトルBに転写された直後のインクに対し光を照射し仮硬化を行う必要がある。したがって、仮硬化ユニット4についてはブランケット32の近傍に配置する必要がある。このことに起因して、仮硬化ユニット4から出射される光UV1が漏れてブランケット32に回り込み、ブランケット32上に担持されたインクが光照射を受けてしまうことがある。
By the way, in this printing process, it is necessary to irradiate the ink immediately after it has been transferred to the bottle B with light for temporary curing. Therefore, it is necessary to arrange the
図8はブランケットへの光の漏れの問題を説明する図である。図8(a)に示すように、仮硬化ユニット4から直接ブランケット32へ向かう光を低減するためには、両者の間に適宜の遮光部材Sを設ければよい。しかしながら、ボトルBの表面が光反射性を有する場合や、ボトルBの素材自体が光透過性を有する場合には、ボトルBの表面や内部を介して光UV1がブランケット32に入射することがある。特にボトルBの素材が透明材料である場合、その影響が顕著である。また、ブランケット32がシリコン樹脂製である場合、それ自体がある程度の紫外線透過性を有する。このような想定外の光照射によって、ブランケット32上のインクの粘度が増大してしまうおそれがある。
FIG. 8 is a diagram for explaining the problem of light leakage into the blanket. As shown in FIG. 8(a), in order to reduce the amount of light directly directed toward the
ブランケット32からボトルBへのインク転写と、転写されたインクへの光照射を分離して行うことができるのであれば、転写が完了するまで光照射を行わないようにすることでブランケット32上のインクへの光照射は回避することが可能である。しかしながら、このような印刷プロセスは生産性が低いため、現実問題としては、ブランケット32からボトルBへのインク転写と仮硬化のための光照射とが一時的にせよ重複することは避けられない。
If the ink transfer from the
図8(b)は露光量とインクの粘度との関係を模式的に示す図である。実線で示すように、照射光の強度と照射時間との積で表される露光量が増加するにつれてインクの粘度も増加するが、インクが完全に硬化するとそれ以上に粘度は上昇しない。仮硬化の段階では、ブランケット32等へのインク再転写が生じない程度に粘度が高く、かつ層間の密着性が低下するほどの粘度には達しない適正な粘度を維持する必要がある。しかしながら、上記のようにブランケット32に担持された状態でインクに光が入射する可能性がある場合、仮硬化処理における露光量の調整でインクの粘度を管理することは事実上不可能である。
FIG. 8B is a diagram schematically showing the relationship between the amount of exposure and the viscosity of ink. As indicated by the solid line, the viscosity of the ink increases as the amount of exposure, which is represented by the product of the intensity of the irradiation light and the irradiation time, increases. At the stage of temporary curing, it is necessary to maintain a proper viscosity that is high enough to prevent retransfer of the ink to the
このため、点線で示されるように、光照射によりインク粘度が適正粘度まで上昇した後、それ以上に露光量を増加させても粘度が増大しないような粘度変化が理想的である。そのような粘度変化を実現するために、本実施形態では、インクに光吸収特性の異なる2種類の重合開始剤を含有させ、また仮硬化ユニット4と本硬化ユニット5との間でスペクトル分布が異なる光を発生させるようにしている。具体的には次の通りである。
Therefore, as indicated by the dotted line, the ideal viscosity change is such that the ink viscosity does not increase even if the exposure amount is increased after the ink viscosity has increased to an appropriate viscosity by light irradiation. In order to realize such a viscosity change, in the present embodiment, the ink contains two types of polymerization initiators with different light absorption characteristics, and the spectral distribution between the
図9は本実施形態において用いられるインクおよびUV光を示す図である。本実施形態の光硬化性インクには、比較的長波長まで吸収特性を有する第1の光重合開始剤と、より短波長側の光のみを吸収する第2の光重合開始剤とが含まれている。そして、仮硬化ユニット4から照射される光UV1は、第1の光重合開始剤において高い吸収特性を有するが第2の光重合開始剤にはほぼ吸収されない波長λ1の成分を多く含む光が用いられる。さらに、光UV1は第2の光重合開始剤が吸収性を示す波長成分を実質的に含まないことが望ましい。つまり、仮硬化用の光UV1は、第2の光重合開始剤の吸収波長域よりも長波長側の成分のみを含むことが望ましい。
FIG. 9 is a diagram showing the ink and UV light used in this embodiment. The photocurable ink of the present embodiment contains a first photopolymerization initiator that absorbs up to relatively long wavelengths and a second photopolymerization initiator that absorbs only light on the shorter wavelength side. ing. The light UV1 emitted from the
一方、本硬化ユニット5から出射される光UV2については、第2の光重合開始剤が高い吸収性を示す波長λ2の成分を多く含み、かつ発光強度がより大きいものが用いられる。第1の光重合開始剤がこの波長に対して吸収性を有することは必須ではないが、一般的に、長波長側で高い吸収性を有する材料はより短波長の光に対しても高い吸収性を有する。
On the other hand, the light UV2 emitted from the
このようにすると、仮硬化用の光UV1に対しては第1の光重合開始剤が反応するものの、第2の光重合開始剤は反応しない。ここで、インクへの第1の光重合開始剤の含有量を、インク全体を硬化させるのに必要な量よりも十分に小さくしておけば、第1の光重合開始剤が全て反応したとしてもインクは完全には硬化しない。したがって、積算露光量の増加に対して粘度の増大は飽和する。このときの粘度については第1の光重合開始剤の含有量によって制御可能である。 In this way, although the first photopolymerization initiator reacts with the light UV1 for temporary curing, the second photopolymerization initiator does not react. Here, if the content of the first photopolymerization initiator in the ink is made sufficiently smaller than the amount required to cure the entire ink, even if the first photopolymerization initiator has all reacted, The ink does not cure completely. Therefore, the increase in viscosity saturates with respect to the increase in integrated exposure amount. The viscosity at this time can be controlled by the content of the first photopolymerization initiator.
図10は光照射によるインク硬化のメカニズムを模式的に示す図である。図10(a)に示すように、転写直後のインクIKには、ポリマー材料と、第1および第2の光重合開始剤とが含まれている。図10(b)に示すように、ボトル表面B2に転写されたインクパターンIPに仮硬化ユニット4から光UV1が照射されると、第1の光重合開始剤が反応し、これによりポリマー材料の重合反応が始まる。ただし、第1の光重合開始剤の含有量が少ないため、重合反応は限定的であり、インク内では比較的低分子量のポリマーが分散した状態となっている。これにより転写直後よりも粘度は増大するが、完全な硬化には至っていない。
FIG. 10 is a diagram schematically showing the mechanism of ink curing by light irradiation. As shown in FIG. 10(a), the ink IK immediately after transfer contains the polymer material and the first and second photopolymerization initiators. As shown in FIG. 10(b), when the ink pattern IP transferred to the bottle surface B2 is irradiated with the light UV1 from the
図10(c)に示すように、より短波長の成分を多く含む光UV2が本硬化ユニット5から照射されることで、第1の光重合開始剤に加えて第2の光重合開始剤も反応し、ポリマーの重合反応がさらに進行し、ポリマーがパターン内で強固に架橋しインクが完全に硬化した状態となる。
As shown in FIG. 10(c), when the
この間の粘度変化を図10(d)に模式的に示す。インクパターンに光UV1が照射されることにより、インクの粘度は増大するが、光照射を継続しても粘度の増大は飽和する。第1の光重合開始剤の含有量により、このときの粘度を適正粘度とすることができる。そして、次いで光UV2が照射されることにより、インクの粘度は再び上昇し、最終的に全体が硬化することで上昇が停止する。このときのインクパターンの機械的強度が求められる仕様を満たすように、インクにおけるポリマー材料および第2の光重合開始剤の含有量が定められる。第2の光重合開始剤については、少なくともインク全体を完全硬化させるために必要な量以上の量が含有されることが望ましい。 FIG. 10(d) schematically shows the change in viscosity during this period. By irradiating the ink pattern with the light UV1, the viscosity of the ink increases, but the increase in viscosity saturates even if the light irradiation is continued. Depending on the content of the first photopolymerization initiator, the viscosity at this time can be adjusted to an appropriate viscosity. Then, by irradiation with light UV2, the viscosity of the ink increases again, and the increase stops when the whole is finally cured. The contents of the polymer material and the second photopolymerization initiator in the ink are determined so that the mechanical strength of the ink pattern at this time satisfies the required specifications. As for the second photopolymerization initiator, it is desirable that the amount contained is at least the amount necessary to completely cure the entire ink.
これらの現象は、ブランケット32からインク転写を受けたボトルB上のみならず、ボトルBを介した光の回り込みを受けるブランケット32上でも起こり得る。すなわち、ブランケット32に担持されたインクに光が当たることでその粘度が変化する。しかしながら、もともと光UV1による露光ではインク粘度の増大は限定的であり、しかもブランケット32上での露光量は、ボトルB上で直接光照射を受けるインクに比べれば十分に小さい。したがって、ブランケット32上のインクの粘度が、ボトルBへの転写性が問題となるほどに増大することは回避される。したがって、仮硬化ユニット4からブランケット32に入射する光を遮蔽するための措置は省かれてもよい。もちろん、より万全を期すために、仮硬化ユニット4については、ブランケット32側への光の漏れを遮蔽するための手段(例えば遮光板)が講じられることが好ましい。
These phenomena can occur not only on the bottle B to which ink has been transferred from the
一方、光UV2がブランケット32上のインクに照射されるとインクが硬化してしまうおそれがあるが、光UV2が照射されるときブランケット32とボトルBとは大きく離間されており、必要であればそれらの間に遮光部材を設けることに位置的制約はない。このため、光UV2によるブランケット32上のインクの露光が大きな問題となることは容易に回避可能である。
On the other hand, if the ink on the
なお、光反応開始剤として知られている各種材料の中で、比較的短波長側に高い光吸収特性を有し「第2の光重合開始剤」として好適に適用可能なものとして、例えばベンゾイン誘導体、ベンゾフェノンなどがある。また、より長波長側まで光吸収特性を有し「第1の光重合開始剤」として利用可能なものとしては、例えばミヒラーズケトン、アシルフォスフィンオキサイド系化合物などがある。 Among various materials known as photoreaction initiators, those having high light absorption characteristics on the relatively short wavelength side and suitable for use as the "second photopolymerization initiator" include, for example, benzoin. Derivatives, benzophenone, etc. Examples of those that have light absorption properties up to longer wavelengths and can be used as the "first photopolymerization initiator" include Michler's ketone and acylphosphine oxide compounds.
これまでの一般的な考え方では、インクの光硬化を効率よく行わせるため、広い帯域の光に感度を有する光重合開始剤をインクの完全硬化に必要な量以上添加することが行われる。これは、照射される光を効率よく吸収してポリマー材料の重合反応を促進させることを目的とするものである。 According to the general idea so far, in order to efficiently perform photocuring of the ink, a photopolymerization initiator sensitive to light in a wide band is added in an amount equal to or greater than the amount necessary for complete curing of the ink. The purpose of this is to efficiently absorb the irradiated light and promote the polymerization reaction of the polymer material.
一方、上記実施形態の印刷処理では、広帯域の光吸収特性を有する少量の光重合開始剤(第1の光重合開始剤)と、より短波長側に偏った光吸収特性を有するより多量の光重合開始剤(第2の光重合開始剤)とがインクに添加されている。そして、被印刷物に転写されたインクに対し、第1の光重合開始剤のみが感度を有する波長の光を照射することでインクの仮硬化が行われる。このときの照射光に反応する第1の光重合開始剤は少量であり、インクを完全に硬化させるには至らない。したがって、このときの光照射における露光量が過大になったとしても、インクの粘度が適正範囲を超えて上昇することは回避できる。 On the other hand, in the printing process of the above embodiment, a small amount of photopolymerization initiator (first photopolymerization initiator) having broadband light absorption characteristics and a larger amount of light having light absorption characteristics biased toward the shorter wavelength side A polymerization initiator (second photopolymerization initiator) is added to the ink. Then, the ink transferred to the printing material is irradiated with light having a wavelength to which only the first photopolymerization initiator is sensitive, so that the ink is preliminarily cured. The amount of the first photopolymerization initiator that reacts with the irradiation light at this time is small, and is not enough to completely cure the ink. Therefore, even if the amount of exposure in the light irradiation at this time becomes excessive, it is possible to prevent the viscosity of the ink from increasing beyond the appropriate range.
また、照射光の一部がブランケット(中間転写体)上の未転写インクに入射してしまうことがあり得るが、これによる未転写インクにおける粘度の上昇も限定的であり、被印刷物への転写性が低下することは避けられる。また、こうしてインクが仮硬化により適度な粘度を維持した状態で重ね印刷が実行されることで、重ねられた層間でのインク同士の密着性も良好なものとなる。そして、被印刷物に転写されたインクが周囲の部材へ移ってしまうことも防止することができる。 In addition, part of the irradiated light may enter the untransferred ink on the blanket (intermediate transfer body), but the increase in the viscosity of the untransferred ink is limited, and the transfer to the substrate is limited. A decline in quality can be avoided. In addition, by performing overprinting in a state in which the ink maintains an appropriate viscosity through temporary curing, the adhesion between the inks in the overlaid layers is improved. In addition, it is possible to prevent the ink transferred to the material to be printed from moving to surrounding members.
以上説明したように、上記実施形態においては、ブランケット32が本発明の「中間転写体」として機能しており、インクパターンIPが本発明の「印刷パターン」に相当している。また、仮硬化ユニット4から出射される光UV1が本発明の「第1の光」に相当しており、波長λ1が本発明の「第1の波長」の一例となっている。一方、本硬化ユニット5から出射される光UV2が本発明の「第2の光」に相当しており、波長λ2が本発明の「第2の波長」の一例となっている。
As described above, in the above embodiment, the
また、上記実施形態における印刷処理(図4)では、ステップS101~S103が本発明の「第1工程」に相当する一方、ステップS104~S107が本発明の「第2工程」に相当している。また、ステップS108、S109がそれぞれ本発明の「第3工程」、「第4工程」に相当している。 In the printing process (FIG. 4) in the above embodiment, steps S101 to S103 correspond to the "first process" of the invention, while steps S104 to S107 correspond to the "second process" of the invention. . Also, steps S108 and S109 correspond to the "third step" and "fourth step" of the present invention, respectively.
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態の印刷システム100は、転写後のインクの粘度を適度に増大させるための仮硬化ユニット4と本硬化ユニット5とを備えている。一方、例えば重ね印刷を前提とする印刷システムにおいては、仮硬化までの工程を実行する1つまたは複数の印刷装置と、それらの印刷装置で仮硬化まで実行された被印刷物を受け入れて本硬化を実行する1つの本硬化装置との組み合わせによる構成とすることも可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the
また、上記実施形態の印刷システム100では、固定されたブランケットロール30に対し、版ステージ11が版Pを、ボトル保持ユニット6がボトルBをそれぞれ移動させることで印刷処理における互いの位置決めがなされる。しかしながら、これらの移動は相対的に実現されていればよく、どのユニットを可動とするかについては上記に限定されず任意である。
Further, in the
また、上記実施形態におけるインクパターンの形成は、凹版にインクを塗布しドクターブレードで掻き取ることにより行われている。しかしながら、インクパターンの形成方法はこれに限定されず任意である。例えば、平版にインクジェット印刷装置を使って形成したインクパターンをブランケットに転写する態様、あるいはインクジェット印刷装置によりブランケット表面に直接インクパターンを形成する態様であってもよい。 In addition, the formation of the ink pattern in the above embodiment is performed by applying ink to an intaglio and scraping it off with a doctor blade. However, the method of forming the ink pattern is not limited to this and is arbitrary. For example, an ink pattern formed on a planographic plate using an inkjet printing device may be transferred to the blanket, or an ink pattern may be directly formed on the surface of the blanket using an inkjet printing device.
また、上記実施形態における仮硬化ユニット4の光源はUV-LED、本硬化ユニット5の光源はUVランプである。しかしながら、光源はこれらに限定されず、必要な波長および強度の光を出射することのできるものであれば任意のものを使用可能である。
Further, the light source of the
また、上記実施形態のボトル保持ユニット6は、連結部材621とバネ部材622とで被印刷物たるボトルBを挟持し、さらにバックアップロール631~634によりボトルBを補助的に支持する構成となっている。しかしながら、被印刷物の保持形態はこれに限定されるものではなく任意である。例えば適宜の回転チャック機構で被印刷物を保持する構成であってもよい。
Further, the
また、上記実施形態における被印刷物は略円筒形状のボトルBであるが、被印刷物はこれに限定されるものではない。例えば両端部が開放された筒状の被印刷物や、円筒面に対し凹凸が設けられた被印刷物に対しても、上記した印刷処理システム100を用いて印刷処理を実行することが可能である。
Further, although the object to be printed in the above embodiment is the substantially cylindrical bottle B, the object to be printed is not limited to this. For example, the
以上、具体的な実施形態を例示して説明してきたように、この発明に係る印刷方法において、例えば光硬化性インクにおける第1の光重合開始剤の含有量は、ポリマー材料の全体を硬化させるために必要な量よりも少なくてもよい。このような構成によれば、第1の光による露光量が大きくなってもインクを完全に硬化させず、適度な粘度に維持することが可能である。したがって露光量に対する感受性の低い印刷プロセスを構築することができる。 As described above by exemplifying specific embodiments, in the printing method according to the present invention, for example, the content of the first photopolymerization initiator in the photocurable ink is such that the entire polymer material is cured. may be less than that required for According to such a configuration, it is possible to maintain an appropriate viscosity without completely curing the ink even when the exposure amount of the first light increases. Therefore, a printing process that is less sensitive to exposure dose can be constructed.
また例えば、被印刷物が光透過性を有するものであってもよい。この場合、被印刷物の内部を透過して中間転写体に入射する光を制御することが事実上不可能であるが、上記のように本発明では露光量の変動が粘度に及ぼす影響が小さいため、インクの再転写や転写不良など印刷品質の劣化を招くような不具合を回避することが可能である。 Further, for example, the material to be printed may have optical transparency. In this case, it is practically impossible to control the light that passes through the interior of the printing material and is incident on the intermediate transfer member. In addition, it is possible to avoid problems such as retransfer of ink and defective transfer, which may lead to deterioration of print quality.
また例えば、本発明は、中間転写体は表面の形状が円筒面で弾性樹脂製のブランケットを有し、表面に印刷パターンを担持するブランケットが被印刷物に当接しながら回転することで、印刷パターンを被印刷物に転写するように構成されてもよい。このような構成によれば、印刷パターンを一時的に担持するブランケットを設けたことで、印刷パターンや被印刷物の変更にも容易に対応することが可能になる。また、弾性を有するブランケットの表面が被印刷物表面の凹凸に追従することができるので、完全な円筒体ではない被印刷物についても良好に印刷を行うことができる。 Further, for example, in the present invention, the intermediate transfer member has a cylindrical surface and a blanket made of elastic resin. It may be configured to transfer to a substrate. According to such a configuration, by providing the blanket that temporarily supports the print pattern, it becomes possible to easily cope with changes in the print pattern and the material to be printed. Moreover, since the surface of the blanket having elasticity can follow the unevenness of the surface of the printing material, it is possible to print well even on the printing material which is not a perfect cylinder.
また、本発明に係る印刷方法では、第2工程における転写と第3工程における光照射とが、少なくとも一時期において同時に実行されてもよい。第3工程のための光照射において用いられる光の一部が第2工程におけるインク粘度の変化の原因となり得るが、本発明では光重合開始剤および照射光の波長の工夫でこの問題が解消されており、両工程を同時に実行する場合でも問題は生じない。 Further, in the printing method according to the present invention, the transfer in the second step and the light irradiation in the third step may be performed simultaneously at least for a period of time. Part of the light used in the light irradiation for the third step may cause a change in the ink viscosity in the second step, but in the present invention, this problem is solved by devising the photopolymerization initiator and the wavelength of the irradiation light. Therefore, there is no problem even if both steps are executed simultaneously.
また、本発明に係る印刷方法は、同一の被印刷物に対し第1工程から第3工程までの処理を複数回実行して複数層の印刷パターンを被印刷物に転写した後、第4工程を実行するように構成されてもよい。このような構成によれば、新たに転写される印刷パターンは、先の工程で転写され粘度が適度に増大されたインクに重ねられることになる。このため、層間の密着性を良好にすることができる。そして、複数層の転写後に一括して第2の光が照射されることで、印刷パターン全体を硬化させて最終的な印刷物を得ることができる。 Further, in the printing method according to the present invention, the processes from the first step to the third step are performed a plurality of times on the same material to be printed to transfer the print pattern of multiple layers to the material to be printed, and then the fourth process is performed. may be configured to According to such a configuration, the newly transferred print pattern is superimposed on the ink that has been transferred in the previous step and whose viscosity has increased appropriately. Therefore, the adhesion between the layers can be improved. Then, by collectively irradiating the second light after transferring the plurality of layers, the entire print pattern can be cured to obtain a final printed matter.
この発明は、ガラスボトルや樹脂ボトルなどの円筒形状を有する被印刷物の表面に印刷を施す印刷技術全般に適用することが可能であり、特に被印刷物が透明体であるなど光透過性を有する場合に有効である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to all printing techniques for printing on the surface of a cylindrical printing object such as a glass bottle or a resin bottle. effective for
3 転写ユニット
4 仮硬化ユニット
5 本硬化ユニット
32 ブランケット(中間転写体)
100 印刷システム
B ボトル(被印刷物)
IP,IP1,IP2 インクパターン(印刷パターン)
P 版
S101~S103 第1工程
S104~S107 第2工程
S108 第3工程
S109 第4工程
UV1 第1の光
UV2 第2の光
3
100 printing system B bottle (printed material)
IP, IP1, IP2 Ink pattern (printing pattern)
P plate S101 to S103 1st step S104 to S107 2nd step S108 3rd step S109 4th step UV1 First light UV2 Second light
Claims (8)
被印刷面にバックアップ部材を当接させることで支持した略円筒状の被印刷物に、前記中間転写体を当接させて、前記中間転写体表面の前記印刷パターンを前記被印刷面に転写する第2工程と、
前記被印刷面のうち前記中間転写体から離間した後で前記バックアップ部材と当接する前の領域に第1の光を照射して前記光硬化性インクの粘度を増大させる第3工程と、
粘度が増大された前記印刷パターンに第2の光を照射して前記光硬化性インクを硬化させる第4工程と
を備え、
前記光硬化性インクは、
重合により固化するポリマー材料と、
前記第1の光に含まれる第1の波長の光に反応する第1の光重合開始剤と、
前記第1の波長に反応せず、前記第1の波長より短波長で前記第2の光に含まれる第2の波長の光に反応する第2の光重合開始剤と
を含み、
前記第1の光は前記第2の波長成分を実質的に含まず、前記第2の光は前記第2の波長成分の強度が前記第1の光より大きい印刷方法。 a first step of forming a print pattern with photocurable ink on the surface of an intermediate transfer member;
The intermediate transfer body is brought into contact with a substantially cylindrical printed material supported by bringing a backup member into contact with the printed surface, and the print pattern on the surface of the intermediate transfer body is transferred to the printed surface . 2 steps;
a third step of increasing the viscosity of the photocurable ink by irradiating a first light onto a region of the printing surface that has separated from the intermediate transfer member and has not come into contact with the backup member ;
a fourth step of irradiating the print pattern with increased viscosity with a second light to cure the photocurable ink;
The photocurable ink is
a polymeric material that solidifies upon polymerization;
a first photopolymerization initiator that reacts with light of a first wavelength contained in the first light;
a second photopolymerization initiator that does not react to the first wavelength and reacts to light of a second wavelength shorter than the first wavelength and contained in the second light;
A printing method in which the first light does not substantially contain the second wavelength component, and the second light has a greater intensity of the second wavelength component than the first light.
表面に前記印刷パターンを担持する前記ブランケットが前記被印刷物に当接しながら回転することで、前記印刷パターンを前記被印刷物に転写する請求項1から4のいずれかに記載の印刷方法。 the intermediate transfer body has a cylindrical surface and a blanket made of elastic resin;
5. The printing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the blanket carrying the print pattern on its surface rotates while being in contact with the material to be printed, thereby transferring the print pattern to the material to be printed.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018166626A JP7213041B2 (en) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | printing method |
PCT/JP2019/033201 WO2020050074A1 (en) | 2018-09-06 | 2019-08-26 | Printing method |
TW108130751A TWI709495B (en) | 2018-09-06 | 2019-08-28 | Printing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018166626A JP7213041B2 (en) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | printing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020037242A JP2020037242A (en) | 2020-03-12 |
JP7213041B2 true JP7213041B2 (en) | 2023-01-26 |
Family
ID=69722626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018166626A Active JP7213041B2 (en) | 2018-09-06 | 2018-09-06 | printing method |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7213041B2 (en) |
TW (1) | TWI709495B (en) |
WO (1) | WO2020050074A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022041579A (en) * | 2020-09-01 | 2022-03-11 | 株式会社Screenホールディングス | Holding device and printing system |
EP4263229A1 (en) | 2020-12-17 | 2023-10-25 | Entrust Corporation | Retransfer printer with platen roller homing |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003213170A (en) | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Konica Corp | Radiation-curable ink and curing method |
JP2005533678A (en) | 2002-06-06 | 2005-11-10 | ポリタイプ エス アー | Method and apparatus for printing multicolor images |
JP2006193744A (en) | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Xerox Corp | Radiation curable ink for ink jet |
JP2007112117A (en) | 2005-08-17 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | Image forming apparatus and image formation method |
JP2008179136A (en) | 2006-12-28 | 2008-08-07 | Fujifilm Corp | Image forming method, and image forming apparatus |
JP2008291223A (en) | 2007-04-23 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | Printing ink and process for producing coating film using the ink |
JP2011068121A (en) | 2009-08-26 | 2011-04-07 | Seiko Epson Corp | Printing system |
JP2013220627A (en) | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Konica Minolta Inc | Image forming method |
JP2013511401A5 (en) | 2010-11-15 | 2013-11-28 | ||
JP2015036241A (en) | 2013-08-16 | 2015-02-23 | 富士フイルム株式会社 | Inkjet recording method and printed matter |
JP2015086392A (en) | 2013-10-30 | 2015-05-07 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | Photocurable ink for indirect printing |
JP2017213894A (en) | 2016-05-30 | 2017-12-07 | キヤノン株式会社 | Image formation method and image formation apparatus using active energy ray-curable component |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4640398B2 (en) * | 2007-09-18 | 2011-03-02 | 富士ゼロックス株式会社 | Ink set for image recording and recording apparatus |
WO2011061136A1 (en) | 2009-11-18 | 2011-05-26 | Oce-Technologies B.V. | Method for applying a curable hot-melt ink on a medium |
-
2018
- 2018-09-06 JP JP2018166626A patent/JP7213041B2/en active Active
-
2019
- 2019-08-26 WO PCT/JP2019/033201 patent/WO2020050074A1/en active Application Filing
- 2019-08-28 TW TW108130751A patent/TWI709495B/en active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003213170A (en) | 2002-01-24 | 2003-07-30 | Konica Corp | Radiation-curable ink and curing method |
JP2005533678A (en) | 2002-06-06 | 2005-11-10 | ポリタイプ エス アー | Method and apparatus for printing multicolor images |
JP2006193744A (en) | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Xerox Corp | Radiation curable ink for ink jet |
JP2007112117A (en) | 2005-08-17 | 2007-05-10 | Fujifilm Corp | Image forming apparatus and image formation method |
JP2008179136A (en) | 2006-12-28 | 2008-08-07 | Fujifilm Corp | Image forming method, and image forming apparatus |
JP2008291223A (en) | 2007-04-23 | 2008-12-04 | Mitsubishi Materials Corp | Printing ink and process for producing coating film using the ink |
JP2011068121A (en) | 2009-08-26 | 2011-04-07 | Seiko Epson Corp | Printing system |
JP2013511401A5 (en) | 2010-11-15 | 2013-11-28 | ||
JP2013220627A (en) | 2012-04-18 | 2013-10-28 | Konica Minolta Inc | Image forming method |
JP2015036241A (en) | 2013-08-16 | 2015-02-23 | 富士フイルム株式会社 | Inkjet recording method and printed matter |
JP2015086392A (en) | 2013-10-30 | 2015-05-07 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | Photocurable ink for indirect printing |
JP2017213894A (en) | 2016-05-30 | 2017-12-07 | キヤノン株式会社 | Image formation method and image formation apparatus using active energy ray-curable component |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202014312A (en) | 2020-04-16 |
JP2020037242A (en) | 2020-03-12 |
WO2020050074A1 (en) | 2020-03-12 |
TWI709495B (en) | 2020-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9592635B2 (en) | Method for the construction of a shaped body | |
JP7213041B2 (en) | printing method | |
US8286578B2 (en) | Device for coating a peripheral surface of a sleeve body | |
JP6292242B2 (en) | Curing method and curing system | |
KR20120028270A (en) | A method of forming an image on a substrate in printing | |
JP7181066B2 (en) | WORK HOLDING DEVICE, PRINTING SYSTEM AND PRINTING METHOD | |
KR20030024542A (en) | Screen printing plate, method and device for manufacturing the same, screen printing method and device, and screen-printed matter | |
KR101926578B1 (en) | 3-dimensional printer for multi material | |
JP2009172835A (en) | Printer and printing method | |
JP7010561B2 (en) | Direct-to-mesh screen printer and how to create a screen print stencil using it | |
CN102582256B (en) | Tape deck | |
JP2018536193A (en) | Method and apparatus for making a liquid flexographic printing plate | |
JP7149768B2 (en) | Printing method and printing device | |
KR20080051617A (en) | Method of manufacturing color filter and color filter manufactured by the same | |
JP7116630B2 (en) | Printing method and printing device | |
CN113329878B (en) | Apparatus and method for producing relief carriers by irradiation | |
NL2023079B1 (en) | Apparatus and method for generating a 3d structure | |
US20140147791A1 (en) | Processing apparatus for processing a flexographic plate, a method and a computer program product | |
NL2031541B1 (en) | Method for imaging a mask layer and associated imaging system | |
JP7446799B2 (en) | Imprint method | |
TW201900430A (en) | Printing method, printing device | |
JP2789608B2 (en) | Light disk | |
JP2008151872A (en) | Method for correcting defect in color filter forming substrate and color filter forming substrate | |
JPH0839953A (en) | Curing of ultraviolet curable ink | |
JPH03221484A (en) | Printing method and printing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210618 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220727 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7213041 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |