JP4999458B2 - 曲面への印刷方法およびそれによる印刷曲面体 - Google Patents

Description

本発明は、曲面を有する被印刷体に精度よく印刷する方法およびそれによる印刷曲面体に関するものである。

従来、曲面を有する被印刷体の曲面、特に長手方向に長い曲面に各種印刷をする方式としては弾性ブランケットによる印刷法がよく知られている。即ち、従来のブランケット印刷法は、鉄鋼製及びプラスチック製の凹版の印刷原版にインキを塗布し、ヘラ状のスクレーパーにより、凸部の余剰インキを取りのぞき、軟質の曲面弾性ブランケットの表面を該印刷原版に押圧して、印刷原版導体の凹部に残されたインキを写しとり、この弾性ブランケットを被印刷体の曲面に接触させ印刷するものである。

しかるに、この場合印刷原版は、従来鉄鋼製又はプラスチック製であり、インキ塗布後凸部の余剰インキをスクレープ除去するため、凹部のインキが確実に保持され、且つ弾性ブランケットに十分写しとらせるためには、凹部の深さを十分深くする必要があり、これがまた印刷精度を悪化させる原因にもなっていた。
弾性ブランケットによる印刷は、印刷原板の凹凸が大きいと、弾性ブランケットの表面の変形が大きくなり精度よく印刷が出来ない。又、特に版が凹版であるということは、インキの量を確実に保持するためには、凹部の深さを十分大きくする必要がある。しかるに、深さが大きいと弾性ブランケットの変形も大きくなり、なお且つ、凹部であることから、底部のインキを弾性ブランケットに写しとるには弾性ブランケットそのものも十分に軟質でこの凹凸に順応できるものでなければならないため条件はさらに悪化する。

その点印刷原板が凸版であれば、その凸部のみにインキを塗布すればよく、又は、インキそのもので凸部を作ってもよく、凹凸をより少なくすることができる。それによって弾性ブランケットそのものも、やや硬質のものが利用できるとともに、凹凸が小さく出来ることから弾性ブランケット表面の変形も少なく、またインキの量も微妙に調節でき、精度のよい印刷が可能となる。凸版と弾性ブランケットを使用する曲面印刷については、例えば特開平２−２３９９７２号公報に記載されているような色々な技術が開発されている。

上記のごとく、従来、曲面、特に長手方向に長い曲面をもつ被印刷体に印刷をする場合、曲面印刷弾性ブランケット＋凹版印刷原版の組合せにより行われ、このため印刷精度も悪く多色刷のカラー印刷が困難であった。特に凹版の場合、インキ量が多いため、細かい網点などは極めて印刷精度が悪くなる欠陥があった。
また、弾性ブランケット形状および性状については、被印刷曲面へのフィット柔軟性の良好な形状の設定、印刷インキに対する保持性および離型性に対する材料や表面状態の設定等および結果としての印刷の好ましいフィディリティ性などの条件設定については、その殆どが経験的な思考錯誤により設定されてきており、その設定に多くの時間と労力を費やしていた。

特に、比較的長い形状を有する印刷曲面体、例えば自動車用の内装部材への模様作成は、例えば、印刷法としては、水溶性フィルム上に印刷インキを塗布し、転写槽の水溶液表面上に浮かべて被印刷曲面体１０に転写する、いわゆる流体印刷法等により行っている。また、曲面体成型時に予め模様を付したフィルムや積層を表面に接着または溶着して設ける方法もある。
しかしながら、前者は、転写槽等の装置そのものが大型の装置となり、コスト的に高くなり、模様精度も良くない。また、後者は工程が複雑であり、模様が必ずしも曲面に対応しきれない嫌いがある。

本発明は上記に鑑み、比較的長い形状を有する曲面体または数個を並列して並べた曲面体に、量産的に有利であり、安価で、且つ印刷精度の良い曲面印刷する曲面への印刷方法およびそれによる印刷曲面体を提供することをその目的としている。

本発明の曲面への印刷方法は、
１）凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜５０μｍの高さを有する平板である凸版印刷原版（３）の前記凸部に印刷用インキを塗布する工程と、定位置に配設された前記印刷用インキを塗布された凸版印刷原版（３）に、ゴム又はゴム状のロール状弾性ブランケット（２）を一定加圧しつつ、滑らかに回転しながら押付けて、該ロール状弾性ブランケット（２）の外周面に印刷用インキを写しとる工程と、印刷用インキを写しとった前記ロール状弾性ブランケット（２）を移動し、被印刷曲面体（１０）の表面に回転加圧接触させて、これに印刷を施こす工程とを有し、
前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凹凸段差Ｈに対し、前記ロール状弾性ブランケット（２）の半径方向の肉厚Ｔが、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであって、
前記ロール状弾性ブランケット（２）の材料がシリコーンゴムであり、且つ、その硬度（ＪＩＳ Ａスケール）が３〜４０で、
前記ロール状弾性ブランケット（２）の表面粗さが、Ｈｍａｘで０．５〜２μｍで、
前記印刷用インキが、粘度５〜２５０ＰａＳ（ａｔ２５℃）である。

２）また、凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜５０μｍの高さを有する平板である凸版印刷原版（３）の前記凸部に印刷用インキを塗布する工程と、定位置に配設された前記印刷用インキを塗布された凸版印刷原版（３）に、被印刷曲面体（１０）の曲面に対し、設定された所定の形状曲面を有するゴム又はゴム状のロール状弾性ブランケット（２）を押付け、該所定の形状曲面に印刷用インキを写しとる工程と、印刷用インキを写しとった前記所定の形状曲面を有するロール状弾性ブランケット（２）を移動し、被印刷曲面体（１０）の曲面に接触させて、これに印刷を施こす工程とを有し、
前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凹凸段差Ｈに対し、前記ロール状弾性ブランケット（２）の半径方向の肉厚Ｔが、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであって、
前記ロール状弾性ブランケット（２）の材料がシリコーンゴムであり、且つ、その硬度（ＪＩＳ Ａスケール）が３〜４０で、
前記ロール状弾性ブランケット（２）の表面粗さが、Ｈｍａｘで０．５〜２μｍで、
前記印刷用インキが、粘度５〜２５０ＰａＳ（ａｔ２５℃）である。

３）上述１）または２）において、前記凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜２５μｍの高さであり、
４）上述１）〜３）において、前記凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜１５μｍの高さであり、
５）上述１）〜４）において、前記平板である凸版印刷原版（３）の該版凸部に印刷用インキを塗布される該版凸部の画像は、前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凸版印刷原版（３）への正射影と該曲面の実長さとの比を基準として縮小または拡張して配設したものであり、
６）上述１）〜５）において、前記被印刷曲面体（１０）が、長手軸方向に長い形状を有する被印刷曲面体（１０）、または、被印刷曲面体（１０）の複数個を長手軸方向に併列された印刷体としたものである。

また、本発明の印刷曲面体は、
７）上述１）〜６）に記載の曲面への印刷方法により表面印刷されたものであり、
８）上述７）において、前記印刷曲面体を自動車部品としたものであり、
９）上述７）において、前記印刷曲面体を自動車用のハンドルまたは内外装部材としたものであり、
１０）上述７）において、前記印刷曲面体を電子機器の外装部材としたものであり、
１１）上述７）において、前記印刷曲面体を携帯電話器の外装部材としたものであり、
１２）上述７）において、前記印刷曲面体を装飾品またはスポーツ用品としたものであり、
１３）上述７）において、前記印刷曲面体を装飾品におけるメガネフレームとしたものである。

本発明の曲面への印刷方法により、被印刷曲面体１０、特には、長手軸方向に比較的長い形状を有する被印刷曲面体１０の曲面への精度の良い印刷、およびそれによる印刷曲面体を比較的安価に提供することができる。

図１は、本発明に仕様するロール状弾性ブランケット２（シリコーンゴム）の硬度（ＪＩＳ Ａスケール）と印刷精度の関係を示す図である。 図２は、本発明の印刷原版３の凸部の高さ（Ｃでは凹部の深さ）と印刷精度との関係をの試験結果を示す図である。 図３は、本発明における弾性ブランケットの主曲率半径ｒと、その中心移動距離Ｘとの関係を示す図である。 図４は、本発明の実施例１における、被印刷曲面体試料１の概要形状を示す模式図である。 図５は、本発明の実施例１における、凸版印刷原板３に施した印刷対象模様を示し、（ａ）は軸方向に平行模様、（ｂ）は軸方向に直角模様である。 図６は、本実施例２に用いた被印刷曲面試料１の形状を示す説明図である。 図７は、本実施例２における、ロール状弾性ブランケット２を模式的に示したの斜視参考図である。 図８は、被印刷曲面体１０の主曲率半径Ｒに対応するロール状弾性ブランケット２の主曲率半径ｒおよび中心移動距離Ｘの関係を模式的に示す図である。

本発明の特徴は、従来、勘と経験とに頼っていたロール状弾性ブランケット２の製作仕様を、単純化し、容易に仕様決定ができるところにあり、また、仕様決定に基づく適正なロール状弾性ブランケット２と、特種な凸部段差の極めて低い凸版原板３との組み合わせに、さらに特徴的な低粘度（薄い）印刷インキとの組み合わせることにより、印刷精度の高い曲面印刷を効率良く安価に得るところにある。また、その曲面印刷法により効率よく安価に得られる印刷曲面体１０、特には自動車用のハンドルや内外装部材等を提供するところにある。

すなわち、ロール状弾性ブランケット２および凸版印刷原版３の好ましい仕様は、下記観点により特定される。
（１）被印刷曲面体１０の形状、特に、長手軸方向に長い形状を有する曲面体の曲面形状に対応する弾性ブランケット形状、弾性ブランケット材料（特に硬度、弾性率）、
（２）凸版印刷原板３上の印刷インキを効率良く弾性ブランケット面に転写し、該インキを被印刷曲面体１０に効率良く印刷するための弾性ブランケット表面特性（インキ乗り性、離型性）
（３）凸版印刷原板３の凸部高さおよび精度の設定。

ロール状弾性ブランケット２の材質としては、主としてシリコーンゴムを用いる。ロール状弾性ブランケット２に求められる表面性質は、その凸版印刷原板３より弾性ブランケット表面にインキを移し取るインキ吸着性、インキ内の溶剤分を吸収してインキ粘度を上げることができる性質、また、そのインキを被印刷曲面体１０表面に完全に転移する離型性、また被印刷曲面体１０へ印刷後はインキが弾性ブランケット表面に残存しない性質が要求される。

これらの性質は、使用する印刷インキの性能と密接な関係があるが、ロール状弾性ブランケット２側からみた場合、弾性ブランケット表面自身の表面自由エネルギーにより決まってくるものであり、弾性ブランケットの材質および弾性ブランケット表面の形態、特に表面粗さにより大きく左右される。
すなわち、凸版印刷原板３より弾性ブランケット表面にインキを移し取る場合の吸着性と、被印刷曲面体１０に完全に転移する離型性、また被印刷曲面に印刷後はインキが弾性ブランケット表面に残存しないための性質は相反する性質であり、弾性ブランケット材料自身で印刷工程の短時間の間にこれに対するを性質を転換させることは難しい。また、被印刷曲面体１０の段差が大きいものでは、当然弾性ブランケットの表面変位も大きくなり、より複雑なものとなる。

本出願人は、多くの実験により本発明のロール状弾性ブランケット２の実作業工程、すなわち、凸版印刷原板３から曲面弾性ブランケット２へインキを移し取る工程（Ａ）（弾性ブランケット表面は、曲面から平面への変位をする）、弾性ブランケットを被印刷曲面体１０の位置へ移動する工程（Ｂ）（弾性ブランケット表面は、平面から曲面への変位をする）、弾性ブランケットを被印刷曲面体１０に押しつけ曲面印刷をする工程（Ｃ）（弾性ブランケット表面は、正極性曲面から負極性曲面に変位する）の組み合わせにおける、曲面弾性ブランケット表面のインキ保持性は、ある粗さ範囲において、前記相反する性質に比較的変化対応し得ることができることの知見を得た。

後述の比較試験の結果から、弾性ブランケット表面粗さは細か過ぎても粗過ぎても具合いが悪く、細かい場合は比較的保持性はよいが離型性に何があり、粗過ぎる場合は保持性は落ちるが、離型性は比較的良い。特に、０．５〜２μｍの領域においては、保持性、離型性とも十分であり、本発明の印刷用曲面弾性ブランケットの表面粗さは０．５〜２μｍとすることが好ましい。

ロール状弾性ブランケット２の材料は、前述の凸版印刷原板３より弾性ブランケット表面にインキを移し取る場合の吸着性と、被印刷曲面に完全に転移する離型性、また被印刷曲面に印刷後はインキが弾性ブランケット表面に残存しないための性質の比較的バランスのとれたシリコーンゴムが好ましい。また、通常実用に供せられるシリコーンゴムの硬度は２０〜９０であるが、ロール状弾性ブランケット２の材料硬度（ＪＩＳ Ａスケール）としては、多くの試験結果より３〜４０程度、さらに変位量との兼ね合いで好ましくは、比較的軟質の３〜２０程度のものが望ましいことがわかった。

図１はロール状弾性ブランケット２（シリコーンゴム）の硬度（ＪＩＳ Ａスケール）と印刷精度の関係を示す図である。
図において、Ａは本発明のロール状弾性ブランケット２（シリコーンゴム）の場合、Ｃは
従来の凸版印刷における場合の試験結果を示す。これにより、ロール状弾性ブランケット２の材料硬度（ＪＩＳ Ａスケール）としては、３〜２０程度のものが望ましいことがわかる。

前記のように、ロール状弾性ブランケット２は、凸版原板から曲面弾性ブランケットへインキを移し取る工程（Ａ）（弾性ブランケット表面は、曲面から平面へ変位をする）、弾性ブランケットを被印刷曲面体１０位置へ移動する工程（Ｂ）（弾性ブランケット表面は、平面から曲面へ変位をする）、弾性ブランケットを被印刷曲面体１０に押しつけ曲面印刷をする工程（Ｃ）（弾性ブランケット表面は、ロール状弾性ブランケット２の曲面から被印刷曲面体１０の曲面に変位する）の各工程で表面形状が変化する。従って、初工程であるＡ工程における、画像の移し取り精度は極めて重要である。本発明においては、凸版原板におけるインキ塗布される凸部の高さを可能な限り低くし、画像の移し取り精度、強いては印刷精度を上げるところに特徴がある。
すなわち、本発明の特徴は、適正な硬度を有するロール状弾性ブランケット２と、凸部高さの極めて低い凸版原板と、適正な粘度を有する印刷インキとの組み合わせるところにある。これにより印刷精度を維持でき曲面印刷による多色刷りも可能となる。

この場合平板の凸版原板は、アルミ合金板製で感光剤により凸部が形成されている。
この凸部の高さが、０．１〜５０μｍ、好ましくは０．１〜２５μｍ、さらに好ましくは０．１〜１５μｍの高さを有するものであり、ロール状弾性ブランケット２にインキを移し取らせるに必要にして十分な量であることが大切である。
通常、弾性ブランケット印刷には、原版として凹版原板が使用されている。常識的に凹版印刷原板は、感光／腐食法により凹部が形成され、その深さは少なくとも感光剤の塗装厚さの数十倍程度である。その凹版原板の凸部からインキを掻き落とし、凹部に溜められたインキを弾性ブランケットに移し取るため、凹部の深さが大きく、それが表面形状が変化する曲面印刷においては、インキの移し取り精度を悪化させ、強いては印刷精度が悪くなる。
これに対して、高さの極めて低い凸版印刷原板３の凸部に塗布されたインキを移し取る本発明の方式は、凸部の高さｈが、０．１〜５０μｍ、好ましくは０．１〜２５μｍ、さらに好ましくは０．１〜１５μｍの高さを有する凸部を有する凸版印刷原板３を使用することにより、ロール状弾性ブランケット２においても良い印刷精度を得ることができものである。

図２は、凸版印刷原版３の凸部の高さｈ（Ｃでは凹部の深さ）と印刷精度との関係の試験結果を示す図である。
図において、凸部の高さｈまたは凹部の深さのある範囲において印刷精度のピークが存在し、本発明の場合（Ａ）では、その印刷精度のピーク位置は凸部の高さｈが、０．１〜５０μｍで従来の凹版印刷原板（Ｃ）のピークを越え、また３〜２５μｍ、さらに好ましくは０．１〜１５μｍの高さ位置において従来の凸版印刷（Ｂ）の精度を上回ることがわかった。
０．１μｍ以下では、印刷工程における自由度が極めて小さくなり好ましくない。

また、使用する印刷インキは、ロール状弾性ブランケト２における、インキ吸着性、インキ内の溶剤分が吸収されてインキ粘度が上がる性質、および、完全に転移する離型性を有しており、また、被印刷曲面体１０に印刷後はインキが弾性ブランケット２の表面に残存しない性質を満足するものとして選択されることは勿論であるが、本発明の場合には、さらに凸版印刷原板３の凸部の極めて低い高さに対応するものとして選択されることが重要である。実用上では、これらのバランスにおいて選択される。

本出願人は、多くの基礎試験および実体実験により以下の知見を得たものである。
多くの実用試験の結果、印刷用インキの粘度は、５〜５００ＰａＳ（ａｔ２５℃）の範囲が好ましいことがわかった。また、凸版印刷原版３の凸部の高さｈが０．１〜１５μｍにおいては、５〜２５０ＰａＳ（ａｔ２５℃）である必要がある。
本発明の場合、５ＰａＳより低い粘度では凸版印刷原板３における画像以外の汚れが発生し思わしくない。
また、２５０ＰａＳより高い粘度では、シリコーンゴムの曲面印刷用弾性ブランケット２の表面に乗り難くなり、すなわち、弾性ブランケット２表面への吸直性が悪くなる。さらに、凸部の高さが１５μｍ以下になると、粘度５００ＰａＳ（ａｔ２５℃）以上では印刷精度が十分保てない。
なお、本発明における印刷インキの粘度の実用的尺度としては、通常の平板オフセット印刷において同一条件で使用されるオフセット印刷用インキの粘度に対して、１〜１／５倍程度とすることにより、ほぼ上記の条件を満足することができる。

精度の良い曲面印刷を得るためには、被印刷曲面体１０に対し、弾性ブランケット２の表面が十分にその曲面にフィットする必要がある。このためロール状弾性ブランケット２の弾性部分、ここではシリコーンゴムの半径方向肉厚が曲面の凹凸に十分順応するに必要な厚さＴを有していることが必要である。シリコーンゴムの場合ポアソン比が極めて大きいため、加圧方向に対する横変位が大きく、この横変位を十分吸収し得る範囲の半径方向の厚さＴを必要とする。実体試験の結果、材料硬度（ＪＩＳ Ａスケール）３〜４０程度のシリコーンゴム、特に好ましくは３〜２０程度の比較的軟質のシリコーンゴムにおいては、ロール状弾性（シリコーンゴム）ブランケット２の半径方向の肉厚Ｔは、被印刷曲面体１０における最大凹凸段差Ｈの少なくとも２倍以上の肉厚が必要であることがわかった。 これ以下では、曲面に十分にフィットし得ない。

また、その肉厚Ｔが、Ｈの８倍以上になると、被印刷曲面体１０の凸頂面とロール状弾性ブランケット２の外周面との接触状態が、フラット面同士の接触状態に近くなり、そのため、該凸頂面部の印刷面に微少の気泡による印刷抜けが発生することがわかった。
従って、本発明のロール状弾性（シリコーンゴム）ブランケット２の半径方向の肉厚Ｔは、被印刷曲面体１０における少なくとも最大凹凸段差Ｈに対して、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであることが望ましい。

また、被印刷曲面体１０の曲面が、比較的その凹凸量が少ない形状の場合や凹凸が比較的長いピッチで滑らかに変位する形状の場合、或いは、印刷される印刷画像が比較的精度を要しない画像である場合は、ロール状弾性ブランケット２は、直円筒形状の外周をそのまま使用する弾性ブランケットとすることが出来る。また、長手軸方向になだらかに変化する被印刷曲面体１０に対しては、前記肉厚Ｔの制限範囲内でテーパー形状またはこれに類似の形状に構成することもできる。

上記の直円筒形状およびテーパー形状のロール状弾性ブランケット２により、さらに精度の良い曲面印刷を要求する場合は、ロール状弾性ブランケット２の外周面は平板の凸版印刷原板３による印刷が被印刷曲面体１０の曲表面において、引き伸ばされる状態または縮められる状態となり、このため印刷精度がこの分低下する。従って、このような場合は、被印刷曲面体１０における最終画像に対し、平版の凸版印刷原板３におけるこれら引き伸ばされる、または縮められる部分に対応する画像を、予め縮めまたは引伸ばした画像として設けることが好ましい。
基本的に前記被印刷曲面体１０の曲面の凸版印刷原版３に対する正射影と該曲面の実長さとの比を基準として縮小または拡張して配設する。

また、ロール状弾性ブランケット２の外周形状を、被印刷曲面体１０の曲面に対応する曲面仕様とする場合は、次ぎのようにして設定する。
すなわち、ロール状弾性ブランケット２の外周形状と被印刷曲面体１０の曲面との加圧接触を、基本的には、円筒外周面と曲面とが加圧接触する場合のＨｅｒｔｚ Ｓｔｒｅｓｓの理論をベースとして、数多くの実験に基づく修正を加えたものとして、比較的単純な仕様設定方式を導き出したものである。
なお、本発明は比較的曲率半径の大きななだらかな曲面を対象としており、部分的に曲率半径の小さい曲面部分を有する被印刷曲面体１０の場合は、後述するように、本発明の主たる印刷方法であるロール状弾性ブランケット２による曲面印刷と併せて、該部分的に曲率半径の小さい曲面部分に対して、別途パッド形曲面印刷方式を組み合わせることにより処理することができる。

被印刷曲面体１０の長手軸方向に直角の断面における断面曲率半径Ｒに対し弾性ブランケット２の形状は、主として３つの要素から成り立っている。
すなわち、断面曲率半径Ｒに対応する図３により求められる弾性ブランケットの２つの主曲率半径ｒよりなる曲面部分と、該曲面部分の合到する頂上部分に内接する円弧ｒｔ（頂角約２５°程度）により丸めた部分とである。
また弾性ブランケット２の長手軸方向の形状については、前記被印刷曲面体１０の長手軸方向に直角する断面の最外凸部を連ねた長手軸方向母線Ｒ１を基準とした、該母線Ｒ１に対応する弾性ブランケット２の曲率半径ｒ１上の各点０１、０２、０３・・・における断面の主曲率半径ｒ０１、ｒ０２、ｒ０３・・・により長手軸方向の外周形状が設定される。
なお、この場合であっても、前述のごとくロール状弾性（シリコーンゴム）ブランケット２の半径方向の肉厚Ｔは、被印刷曲面体１０における少なくとも最大凹凸段差Ｈに対して、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであることは必要である。

前記各点における各２つの極面を構成する主曲率半径ｒ０１、ｒ０２、ｒ０３・・ は、その中心をお互いに交叉する内側に各距離Ｘだけ移動する。ただ主曲率半径による円弧の長さは、断面曲率半径Ｒの被印刷曲面体１０における最大でも半円周分を印刷するのに適正なものとして設定されるべきである。
多くの試験結果より、ロール状弾性ブランケット２の場合は、主曲率半径ｒ０は被印刷曲面体の断面曲率半径Ｒに対し（１〜３）倍、好ましくは（１〜２）倍とすることが望ましい。

図３は、前記弾性ブランケット２の合致する２つの曲面を構成する断面の主曲率半径ｒと、その中心をお互いに交叉する内側に移動する好ましい距離Ｘとの関係を示す図である。 被印刷曲面体１０の断面曲率半径Ｒに対応するロール状弾性ブランケット２の主曲率半径ｒおよびその中心の移動距離Ｘとの関係は、図８の模式的図に示すとおりである。
図３により中心の移動距離Ｘが選択される。

また、前記中心の移動距離Ｘは、同じ被印刷曲面体１０の断面曲率半径Ｒに対して、主曲率半径ｒ０を比較的大きく設定する場合には、ほぼ主曲率半径ｒ０ に比例して大きくしなければならない。また 被印刷曲面体１０の断面曲率半径Ｒが小さい場合は、中心の移動距離Ｘは比較的に大きい値をとる必要がある。
比率ｋ＝Ｘ／ｒ０ の値が、（０．０５〜０．１５）の範囲内に入るように、Ｘおよびｒ０の値を選ぶことが好ましい。
なお、長手軸方向における半径方向凸部段差Ｈが比較的大きい場合には、長手軸方向における凸部段差Ｈに相当する押し込み量の差ΔＨにポアソン比を掛けた量に基づき生じる、押込み方向に対するロール状弾性ブランケット２の接線方向の膨らみ分ΔＸに相当する量を、前記Ｘよりマイナスすることが好ましい。

また、印刷曲面体１０が最大に弾性ブランケット２に押し込まれた時に、押し込み部に隣接する弾性ブランケット２の外周面の非接触部分にも、この押し込み深さ（凸部段差Ｈ）による歪み変形が生じる。 従って、被印刷曲面体１０の印刷面とロール状弾性ブランケット２の接触開始位置は、この歪み変形分を十分考慮してその相対的な位置を決めることが大切である。

被印刷曲面体１０が長手軸方向に沿って異なる曲率半径Ｒ１、Ｒ２・・・により構成される場合は、ロール状弾性ブランケット２の長手軸方向に沿った外周形状における長手軸方向主曲率半径ｒ１、ｒ２・・・に対する曲面の主曲率半径ｒ０１、ｒ０２・・・は、上述の曲率半径Ｒに対する主曲率半径ｒを設定すると同様の手法をもって考慮設定される。

［実施例１］
図４は、本発明の実施例１における、被印刷曲面体試料１の概要形状を示す模式図である。
図において、１は被印刷曲面体試料、Ｂは試料巾、Ｂ₁ は試料巾（１）、Ｂ₂ は試料巾（２）、Ｂ₃ は曲面印刷試料の最大凸部までの試料巾（３）、Ｂ₄ は最大凸部までの試料巾（４）、Ｈは最大凸部の段差、Ｒ₁ は最大凸部の曲率半径、ｔは試料厚さである。
図５は、本発明の実施例１における、凸版印刷原板３に施した印刷対象模様を示し、（ａ）は軸方向に平行模様、（ｂ）は軸方向に直角模様である。

印刷曲面体試料１：
形状；図１参照 材料；ポリプロピレン（黒色）
Ｌ₂ ；２００ｍｍ、Ｂ；１００ｍｍ、Ｒ₁ ；６０ｍｍ、Ｈ；１５ｍｍ
（ Ｌ_l ；１００、Ｂ₁ ；５０、Ｂ₂ ；５０、Ｂ₃ ；３０、Ｂ₄ ；６０、
Ｂ₅ ；１０、ｔ；２ （単位 ｍｍ））
ロール状弾性ブランケット２：
直円筒状ロール Ｄ×ｄ（軸径）×Ｌ₀ ＝１２０ｍｍ×４０ｍｍ×２２０ｍｍ
材料 シリコンゴム 硬度（ＪＩＳ Ａスケール） １５
表面粗さ １．５ｓ
使用インキ：
ＵＶ型インキ（色彩；銀色 粘度；約２０ＰａＳ）
凸版印刷原板３：
Ａｌ製凸版原板 感光材凸部高さ ５μｍ
０．１ｍｍ平行線連続模様（ピッチ０．１５等間隔）
（ａ）軸方向に平行模様、（ｂ）軸方向に直角模様
印刷機：
水平移動式３ステージ型ロールブランケット印刷機（ＳＨＵＨＯ製 ３型）

印刷曲面体試料１の長手方向Ｌを上記ロール状弾性ブランケット２の軸方向に合わせ、Ａｌ製凸版原板に０．１ｍｍ平行線連続模様を（ａ）軸方向に平行模様、（ｂ）軸方向に直角模様の２種類として版を作成し、ロール状弾性ブランケット２を原板上に滑らかに転動接触させることによる工程（Ａ）、弾性ブランケット２を被印刷曲面体１０位置へ移動する工程（Ｂ）、弾性ブランケット２を被印刷曲面体１０上に滑らかに加圧接触させ曲面印刷をする工程（Ｃ）、に沿って試験印刷を行った。

模様が軸方向に平行模様（ａ）の場合は、印刷開始側端部（ロ）、（ハ）においてピッチ間隔は数％程度広くなり、また凸部に向かってピッチ誤差は少なくなり、凸部では良好な印刷精度が維持されている。また、印刷終了側の印刷端部ｅにおける印刷精度は非印刷巾Ｂ５（この場合５ｍｍ）の存在により、印刷精度は凸部と同じく良好であった。
被印刷曲面体試料１の長手方向端部ａ、ｄ部は、本実施例１の線状態の印刷では、印刷精度の劣化は殆ど認められない。

また、模様が軸方向に直角模様（ｂ）の場合は、被曲面印刷試料の長手方向端縁部において明らかに、印刷の誤差が認められた。しかし、誤差の生じる範囲は端部より５ｍｍ以内であり、最大凸部の段差が１５ｍｍ程度では、端部５ｍｍの印刷を避けるか、版のピッチを予めこの部分に対し修正しておくかにより、対応することが出来る。印刷開始側および印刷終了側の印刷誤差は、殆ど認められない。従って、単純な直線模様の場合は長手軸に直角な方向に長さをもつ線分、すなわち、ロール状弾性ブランケット２の軸方向に直角の方向に線分長さを有する模様として印刷することが望ましい。

なお、曲面印刷試料をその凸部の曲率半径の軸芯を上記ロール状弾性ブランケット２の軸方向と直角に合わせ場合、ロール状弾性ブランケット２の軸に沿った凸部の数は多くとも２個とし、該凸部の曲率半径は大きく、段差は成る可く小さくすることが必要である。
また、前記凸部が比較的その段差が大きい場合、および凸部が２個存在する場合には、ロール状弾性ブランケット２の外周形状を修正することにより対応することが出来るが、該２個の凸部の間隔は、ロール状弾性ブランケット２の凸部に対応する部分の長手軸方向修正形状が互いに干渉しない範囲以上離れていることが必要である。
すなわち、このロール状弾性ブランケット２の長手軸方向の外周形状修正については、前述のごとく、印刷曲面体のＲ１より、ロール状弾性ブランケット２の長手軸方向の主曲率半径ｒ１および偏心距離Ｘを決定し、少なくとも、該長手軸方向主曲率半径ｒ１による外周面と印刷曲面体１０の凸部段差Ｈ相当の高さとの交点位置を干渉限度として、互いにより離す必要がある。

［実施例２］
図６は、本実施例２に用いた被印刷曲面体試料１の形状を示す説明図であり、（ａ）は斜視参考図、（ｂ）はＡ−Ａ’断面参考図、（ｃ）は最大凸部位置の断面参考図、（ｄ）はＨ₁ 部分の端面参考図、（ｅ）はＨ₂ 部分の端面参考図である。
図７は、本実施例２における、ロール状弾性ブランケット２の形状を模式的に示す斜視参考図である。（ａ）は、ロール状弾性ブランケット２の凹凸の極性を被印刷曲面体試料１の形状極性と同一極性とした場合、（ｂ）は、被曲面印刷試料の形状極性と反対極性とした場合である。

本実施例２における仕様は下記のとおりである。
被印刷曲面体試料１：（図１参照）
Ｌ×Ｂ×Ｈ₃ ×Ｒ₁ ＝１１０×５５×１５×１１０
（ Ｌ_l ；４０、Ｌ₂ ；７０、Ｒ₂ ；４５、Ｒ₃ ；７５、Ｒ₄ ；３５、Ｈ；１０、
Ｈ₁ ；１０、Ｈ₂ ；５ （単位 ｍｍ） ）
材料 ポリプロピレン材
ロール状弾性ブランケット２：
基本円筒形状 ロールＤ×ｄ（軸径）×Ｌ＝１２０ｍｍ×４０ｍｍ×２２０ｍｍ
（ａ） ｒ１ ；１３２（ｋ＝０．１２）、ｒ２ ；５４（ｋ＝０．１４）、
ｒ３ ；９０（０．１４）、ｒ４ ；４２（ｋ＝０．１４） 、
ｌ１ ；８０、ｌ２；１４０ （単位 ｍｍ）
（ｂ） ｒ’₁ ；１１０（ｋ＝０．０５）、ｒ’₂ ；４５（ｋ＝０．０５）、
ｒ’₃ ；７５（ｋ＝０．０５） 、ｒ’₄ ；３５（ｋ＝０．０５）、
ｌ’₁ ；８０、ｌ’₂ ；１４０ （単位 ｍｍ）
材料 シリコンゴム
硬度（ＪＩＳ Ａスケール） １５
表面粗さ ２μｍ
使用インキ ＵＶ型インキ（色彩 黄銅色）
凸版印刷原板３：
Ａｌ製凸版原板 感光材凸部高さ ５μｍ
連続木目模様
印刷機：
水平移動式３ステージ型ブランケット印刷機 （ＳＨＵＨＯ製 ３型）

本実施例２における（ａ）、（ｂ）のロール状弾性ブランケット２による印刷結果を、基本円筒形の弾性ブランケットによる印刷の場合と比較した。ロール状弾性ブランケット２の形状以外は同一条件とした。

目視による印刷結果から、基本円筒形の弾性ブランケットによる印刷の場合の最大凸部近傍の木目模様の伸び込みが大きく模様が不揃いであったのに比較して、本実施例２における（ａ）、（ｂ）ロール状弾性ブランケット２共、同部分に若干の伸び込みは見受けられはしたが、製品仕様の範囲内であり良好と認められた。長手方向の印刷精度は、基本円筒形の弾性ブランケットの場合に較べ、ほとんど伸び込み、縮み込みはなく良好であった。

本発明は、実施例において、比較的単純な曲率半径を有する曲面印刷について記載しているが、曲面であれば単一に限らず複雑曲面の印刷にも適用可能である。

符号の説明

１ 被印刷曲面体試料、２ ロール状弾性ブランケット、３ 凸版印刷原板、１０ 被印刷曲面体、２１ 弾性ブランケットの２つの主曲率半径ｒ１の曲面、２２ ｒ１の２曲面の合致する頂上部を丸めた部分、２３ 弾性ブランケットベース部分、Ｒ 被印刷曲面体の長手軸方向に直角の断面の曲率半径、Ｒ１ 被印刷曲面体の長手軸方向に直角の断面の最外凸部を連ねる長手母線の曲率半径、ｒ 被印刷曲面体の長手軸方向に直角の断面の曲率半径Ｒに対応する弾性ブランケットの曲率半径、ｒ１ 被印刷曲面体の長手母線の曲率半径Ｒ１に対応する弾性ブランケットの曲率半径、Ｒ０１、０２，０３・・被印刷曲面体の長手軸方向最外凸部を連ねる長手母線上の各点における曲率半径、ｒ０１，０２，０３・・ 被印刷曲面体の長手母線上の各点における曲率半径Ｒ０１、０２，０３・・に対応する弾性ブランケットの曲率半径、Ｘ ｒ１の中心移動量（偏心量）、Ｂ 被印刷曲面体試料の試料全巾、Ｂ₁ 試料巾（１）、Ｂ₂ 試料巾（２）、Ｂ₃ 最大凸部までの試料巾（３）、Ｂ₄ 最大凸部までの試料巾（４）、Ｈ 被印刷曲面体試料の最大凸部の段差、ｔ 試料厚さ、θ ｒ１の２曲面の合致する頂上部を丸めた部分における頂角度。

Claims (13)

1. 凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜５０μｍの高さを有する平板である凸版印刷原版（３）の前記凸部に印刷用インキを塗布する工程と、定位置に配設された前記印刷用インキを塗布された凸版印刷原版（３）に、ゴム又はゴム状のロール状弾性ブランケット（２）を一定加圧しつつ、滑らかに回転しながら押付けて、該ロール状弾性ブランケット（２）の外周面に印刷用インキを写しとる工程と、印刷用インキを写しとった前記ロール状弾性ブランケット（２）を移動し、被印刷曲面体（１０）の表面に回転加圧接触させて、これに印刷を施こす工程とを有し、
   前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凹凸段差Ｈに対し、前記ロール状弾性ブランケット（２）の半径方向の肉厚Ｔが、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであって、
   前記ロール状弾性ブランケット（２）の材料がシリコーンゴムであり、且つ、その硬度（ＪＩＳ Ａスケール）が３〜４０で、
   前記ロール状弾性ブランケット（２）の表面粗さが、Ｈｍａｘで０．５〜２μｍで、
   前記印刷用インキが、粘度５〜２５０ＰａＳ（ａｔ２５℃）であることを特徴とする曲面への印刷方法。
2. 凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜５０μｍの高さを有する平板である凸版印刷原版（３）の前記凸部に印刷用インキを塗布する工程と、定位置に配設された前記印刷用インキを塗布された凸版印刷原版（３）に、被印刷曲面体（１０）の曲面に対し、設定された所定の形状曲面を有するゴム又はゴム状のロール状弾性ブランケット（２）を押付け、該所定の形状曲面に印刷用インキを写しとる工程と、印刷用インキを写しとった前記所定の形状曲面を有するロール状弾性ブランケット（２）を移動し、被印刷曲面体（１０）の曲面に接触させて、これに印刷を施こす工程とを有し、
   前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凹凸段差Ｈに対し、前記ロール状弾性ブランケット（２）の半径方向の肉厚Ｔが、２Ｈ≦Ｔ≦８Ｈであって、
   前記ロール状弾性ブランケット（２）の材料がシリコーンゴムであり、且つ、その硬度（ＪＩＳ Ａスケール）が３〜４０で、
   前記ロール状弾性ブランケット（２）の表面粗さが、Ｈｍａｘで０．５〜２μｍで、
   前記印刷用インキが、粘度５〜２５０ＰａＳ（ａｔ２５℃）であることを特徴とする曲面への印刷方法。
3. 前記凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜２５μｍの高さであることを特徴とする請求項１または２に記載の曲面への印刷方法。
4. 前記凸版印刷原版（３）の凸部の高さｈが０．１〜１５μｍの高さであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の曲面への印刷方法。
5. 前記平板である凸版印刷原版（３）の該版凸部に印刷用インキを塗布される該版凸部の画像は、前記被印刷曲面体（１０）の曲面の凸版印刷原版（３）への正射影と該曲面の実長さとの比を基準として縮小または拡張して配設されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の曲面への印刷方法。
6. 前記被印刷曲面体（１０）が、長手軸方向に長い形状を有する被印刷曲面体（１０）、または、被印刷曲面体（１０）の複数個を長手軸方向に併列された印刷体であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の曲面への印刷方法。
7. 前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の曲面への印刷方法により表面印刷された印刷曲面体。
8. 前記印刷曲面体（１０）が自動車部品であることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。
9. 前記印刷曲面体（１０）が自動車用のハンドルまたは内外装部材であることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。
10. 前記印刷曲面体（１０）が電子機器の外装部材であることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。
11. 前記印刷曲面体１０が携帯電話器の外装部材であることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。
12. 前記印刷曲面体（１０）が装飾品またはスポーツ用品であることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。
13. 前記印刷曲面体（１０）が装飾品におけるメガネフレームであることを特徴とする請求項７に記載の印刷曲面体。

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