JP7306410B2 - 印刷方法、印刷装置およびプログラム - Google Patents
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Description
印刷ヘッドを制御して爪の表面全体にベースコート層を印刷するベースコート印刷ステップと、
前記印刷ヘッドを制御して前記ベースコート層上にインク受容層を印刷するインク受容層印刷ステップと、
を有し、
前記インク受容層印刷ステップは、
平均一次粒径が0.01μm以上1μm以下の無機粒子、被膜形成剤及び溶媒を含み、
前記無機粒子の含有量が、前記被膜形成剤の100質量部に対して8質量部以上20質量部以下であるインク受容層組成物によって構成される前記インク受容層を印刷する、
ことを特徴とする。
本明細書において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
本発明のインク受容層組成物は、被印刷対象物上に形成されるインク受容層を構成するインク受容層組成物であって、前記インク受容層組成物は、平均一次粒径が0.01~1μmの無機粒子(以下、「無機粒子A」ともいう。)、被膜形成剤及び溶媒を含み、前記無機粒子の含有量が、前記被膜形成剤の100質量部に対して8~20質量部であることを特徴とする。上記において、インク受容層とインク受容層組成物の関係は、インク受容層がインク受容層組成物を用いて形成される関係である。
本発明のインク受容層組成物は、例えば、被印刷対象物上に順に形成されるインク受容層及び印刷層を含む印刷体の前記インク受容層の形成に用いられる。具体的には、本発明のインク受容層組成物は、被印刷対象物の表面に印刷を施す際に、印刷層の下層として、印刷層の直下に配設されるインク受容層を形成するために用いられる。
本発明のインク受容層組成物は、被膜形成剤、被膜形成剤の100質量部に対して8~20質量部の無機粒子A及び溶媒を含有する。インク受容層組成物は、これらの必須成分以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、これら必須成分以外の任意成分を含有してもよい。
被膜形成剤は、インク受容層を主として構成する造膜成分である。インク受容層は、印刷体における印刷層の形成領域を認識可能とする役割を有するとともに、印刷層組成物(以下、「インク」ともいう。)を吸収して固定する作用(インク受容作用)を有することが好ましい。
無機粒子Aの平均一次粒径は0.01~1μmである。また、インク受容層組成物における無機粒子Aの含有量は、被膜形成剤の100質量部に対して8~20質量部である。無機粒子Aの平均一次粒径が当該範囲内にあることで、インク受容層内に上記所定量が配合された場合に、インク受容層単独では、乳白色を呈することができる。これにより、インク受容層上に形成する印刷層の形成領域が認識し易くなる。なお、インク受容層単独では乳白色を呈するものの、印刷層と組み合わせた場合には、印刷層の色や透明性等の外観特性を損なうことが殆どない。
本発明のインク受容層組成物は、必要に応じて本発明の効果を損なわない範囲で、任意の固形分を含有してもよい。任意の固形分としては、上記無機粒子A以外の無機又は有機粒子、pH調整剤、増粘剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防黴剤、耐水化剤、耐候剤等が挙げられる。
本発明のインク受容層組成物は、被膜形成剤を溶解する溶媒を含有する。固形分組成及びインク受容層の形成方法等によるが、インク受容層組成物における固形分の含有量は、インク受容層組成物全量に対して10~30質量%が好ましく、15~25質量%がより好ましい。すなわち、インク受容層組成物における溶媒の含有量は、インク受容層組成物全量に対して70~90質量%が好ましく、75~85質量%がより好ましい。
本発明のインク受容層組成物は、水性インクが適用されるインク受容層を形成するインク受容層組成物であることが好ましい。その場合の好ましい組成として例えば以下の組成が挙げられる。
本発明のインク受容層組成物を用いて得られるインク受容層は、例えば、図3に示す断面を有する。図3に示すインク受容層1は、マトリックス12中に無機粒子A(11)が分散して構成される。マトリックス12は、インク受容層組成物中の無機粒子A以外の固形分成分からなる。マトリックス12は、主として被膜形成剤から構成される。インク受容層1の印刷層2側の表面S1は、無機粒子A(11)が適度に表面S1に露出していることが好ましい。
印刷層はインク受容層の上に形成される層であり、所定のデザインに応じてインクを用いて印刷される層である。印刷層の形成に用いるインクは、水性インクであっても非水性インクであってもよい。皮膚への安全性の観点から水性インクが好ましい。
ベースコート層は、被印刷対象物とインク受容層の間に配設される。ベースコート層は例えば、被印刷対象物とインク受容層の接着性を向上させる、被印刷対象物の表面を平坦化するために設けられる。
本発明の印刷方法は、被印刷対象物上に前記被印刷対象物側から順にインク受容層及び印刷層を含む印刷体を形成する印刷方法であって、以下の(1)及び(2)の工程を有することを特徴とする。
(2)(1)の工程後、インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、検出された領域に印刷層を形成する工程(以下、「印刷層形成工程」ともいう。)
爪T上の印刷層2が形成される領域(以下、印刷領域)PAに、ベースコート層4を形成する。印刷領域は印刷層2のデザインに応じて適宜選択される。印刷領域PAは、例えば、爪Tの表面STの全領域である。ベースコート層4は、例えば、ベースコート層組成物を印刷領域PAに塗布し、溶媒を乾燥させることで形成される。なお、被膜形成剤の種類に応じて硬化のための加熱又は活性エネルギー線の照射が適宜行われる。
インク受容層1は、ベースコート層4上に形成される。図4A及び図4Bは、指Uの爪T上にベースコート層4及びインク受容層1がその順に形成された状態を示す平面図及び拡大断面図である。
印刷層2は、インク受容層1のベースコート層4側とは反対側の表面S1の全領域(印刷領域PA)に形成される。図5A及び図5Bは、指Uの爪T上にベースコート層4、インク受容層1及び印刷層2がその順に形成された状態を示す平面図及び拡大断面図である。
印刷領域PA上に形成された印刷層2のインク受容層1側とは反対側の表面S2の全領域に、トップコート層組成物を用いてトップコート層3を形成する。これにより、爪Tの表面STに順に形成されたベースコート層4、インク受容層1、印刷層2及びトップコート層3からなる印刷体10の作製が終了する。トップコート層3を形成することで印刷層2の保護が可能であり、さらに無機粒子Aが印刷層2側に微細な凹凸を形成することで外観が白色又は白色に近い色に見える場合には、微細な凹凸が覆われて光の乱反射が抑制されるため、作製される印刷体10が透明になる。
本発明の印刷装置は、被印刷対象物上の本発明のインク受容層組成物を用いて形成されたインク受容層上に印刷層を印刷する印刷装置であって、前記印刷層を印刷するヘッドと、前記ヘッドを制御する制御手段とを備える。前記制御手段は、前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記ヘッドを動作させて前記検出された領域内に印刷層を印刷させる。
以下の方法でインク受容層組成物を作製し、評価した。例1、4、7は実施例であり、例2、3、5、6、8、9は比較例である。
以下の材料を用いてインク受容層組成物1~9を作製した。
(被膜形成剤)
アコーンM(大阪有機化学工業社製);酢酸ビニル-ビニルピロリドン共重合体(重量平均分子量;約50000、以下「VP/VA共重合体」ともいう。)を固形分として50%含有する溶液であり、溶媒として水及びエタノールをそれぞれ25%含有する。
ビニゾール1076DM(大同化成社製);(メタ)アクリル酸と(メタ)アクリル酸アルキル(C1-4、C8)の共重合体のアンモニウム塩(以下「アクリル樹脂A」ともいう。)を固形分として40%含有する溶液であり、溶媒として水を60%含有する。
酸化アルミニウム;平均一次粒径0.35μmの球形粒子
酸化チタン;平均一次粒径0.29μmの球形粒子
酸化ケイ素;平均一次粒径0.40μmの球形粒子
アコーンMの20質量部とビニゾール1076DMの25重量部を水55質量部に溶解し30分撹拌して混合して受容層原液Aを得た。受容層原液A100質量部中の、VP/VA共重合体及びアクリル樹脂Aの量はそれぞれ10質量部、水及びエタノールの量はそれぞれ75質量部及び5質量部である。
上記で得られたインク受容層組成物1~9をそれぞれ透明基板上に刷毛で塗布し、室温で5分間乾燥し溶媒を除去して、厚さ20μmのインク受容層を形成した。
得られたインク受容層を透明基板ごと、透明基板を下にして黒色の紙の上に載置し、測色計eXact(x-rite社製)によりL*a*b*色座標を測定した。得られた明度L*の値を用いて以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
〇;L*が60~70の範囲内である。
×1;L*が60未満であり画像認識装置において白色と認識されない。
×2;L*が70を超え、濃い白色となり、印刷層の外観に影響を及ぼす。
上記インク受容層組成物1~9を用いたインク受容層の形成時に、透明基板上へ塗工性を以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
〇;塗工性が良好であり、均一なインク受容層の形成が可能である。
×; 塗工が困難であり、均一なインク受容層が形成できない。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
被印刷対象物上に形成されるインク受容層を構成するインク受容層組成物であって、
平均一次粒径が0.01μm以上1μm以下の無機粒子、被膜形成剤及び溶媒を含み、
前記無機粒子の含有量が、前記被膜形成剤の100質量部に対して8質量部以上20質量部以下であることを特徴とするインク受容層組成物。
<請求項2>
前記被印刷対象物は爪である請求項1に記載のインク受容層組成物。
<請求項3>
前記無機粒子は金属酸化物粒子である請求項1又は請求項2に記載のインク受容層組成物。
<請求項4>
前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化ケイ素から選ばれる少なくとも1種である請求項3に記載のインク受容層組成物。
<請求項5>
前記被膜形成剤が、ビニルピロリドン及びその誘導体から選ばれる少なくとも1種に由来する重合単位を含有する樹脂とアクリル樹脂を含む請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のインク受容層組成物。
<請求項6>
前記溶媒が、水又は水と親水性有機溶媒を含有する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインク受容層組成物。
<請求項7>
被印刷対象物上に前記被印刷対象物側から順にインク受容層及び印刷層を含む印刷体を形成する印刷方法であって、
前記被印刷対象物上の前記印刷層が形成される領域に、請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインク受容層組成物を用いてインク受容層を形成する工程と、
前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記検出された領域に前記印刷層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする印刷方法。
<請求項8>
前記印刷層が、クリア印刷層である請求項7に記載の印刷方法。
<請求項9>
被印刷対象物上の請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のインク受容層組成物を用いて形成されたインク受容層上に印刷層を印刷する印刷装置であって、
前記印刷層を印刷するヘッドと、
前記ヘッドを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記ヘッドを動作させて前記検出された領域内に印刷層を印刷させる
ことを特徴とする印刷装置。
30 制御部
31 撮影制御部
32 領域検出部
33 印刷制御部
40 印刷部
41 ヘッド
42 ヘッド移動機構
50 撮影部
51 撮影装置
Claims (8)
- 印刷ヘッドを制御して爪の表面全体にベースコート層を印刷するベースコート印刷ステップと、
前記印刷ヘッドを制御して前記ベースコート層上にインク受容層を印刷するインク受容層印刷ステップと、
を有し、
前記インク受容層印刷ステップは、
平均一次粒径が0.01μm以上1μm以下の無機粒子、被膜形成剤及び溶媒を含み、
前記無機粒子の含有量が、前記被膜形成剤の100質量部に対して8質量部以上20質量部以下であるインク受容層組成物によって構成される前記インク受容層を印刷する、
ことを特徴とする印刷方法。 - 前記無機粒子は金属酸化物粒子である請求項1に記載の印刷方法。
- 前記金属酸化物が、酸化アルミニウム、酸化チタン及び酸化ケイ素から選ばれる少なくとも1種である請求項2に記載の印刷方法。
- 前記被膜形成剤が、ビニルピロリドン及びその誘導体から選ばれる少なくとも1種に由来する重合単位を含有する樹脂とアクリル樹脂を含む請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の印刷方法。
- 前記溶媒が、水又は水と親水性有機溶媒を含有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の印刷方法。
- 爪の表面全体に形成されたベースコート層上に、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインク受容層組成物を用いて形成されたインク受容層上に印刷層を印刷する印刷装置であって、
前記印刷層を印刷するヘッドと、
前記ヘッドを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記ヘッドを動作させて前記検出された領域内に印刷層を印刷させる
ことを特徴とする印刷装置。 - 爪の表面全体に前記爪の表面側から順にベースコート層、インク受容層、印刷層を形成する印刷方法であって、
前記爪の表面の全体にベースコート層を形成する工程と、
前記爪の表面の前記印刷層が形成される領域に、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインク受容層組成物を用いてインク受容層を形成する工程と、
前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記検出された領域に前記印刷層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする印刷方法。 - 爪の表面全体に前記爪の表面側から順にベースコート層、インク受容層、印刷層を形成させる印刷装置のコンピュータを、
前記爪の表面の全体にベースコート層を形成するベースコート層形成手段、
前記爪の表面の前記印刷層が形成される領域に、請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のインク受容層組成物を用いてインク受容層を形成するインク受容層形成手段、
前記インク受容層が形成された領域を画像認識により検出し、前記検出された領域に前記印刷層を形成する印刷層形成手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
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