JP5754909B2 - インクジェット印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、グラビア印刷やオフセット印刷のように版下を作製する必要がなく、例えば、紙やプラスチックなどの被印字媒体に、微滴化されたインクを直接吹き付けて印刷するインクジェット印刷方法に関し、詳しくは、プラスチックフィルムに印刷する場合であっても、滲みを発生させず、印刷の接着性向上と印刷インクの剥がれなどを効果的に防止することのできるインクジェット印刷方法に関する。

例えば印刷技術のうち、インクジェット方式は、グラビア印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷などの場合と異なって版下を作製する必要がないことから、製造コストが安いという特徴がある。このインクジェット方式は、インクを直接吹き付ける方式であるため、被印字媒体が平坦であることは求められておらず、例えば紙以外のプラスチックフィルムやアルミニウムのような金属箔にも印刷が可能である。

一方インクジェット方式には、通常は水溶の液体インクを使用するため滲みの発生や耐水性がないなどといった問題がある。さらに、プラスチックフィルムの上にインクジェット方式で印刷する場合には、印刷部分にプライマー層を形成しないとインクが接着し難く、印刷後にはオーバーコート層を形成しないと、ロール状の記録媒体を巻き取る際に、インク受容層が欠落して印刷剥がれなどが発生し易いという問題がある。

そこで、インクジェット方式で印刷する場合においては、様々な提案がなされている。
例えば、特許文献１には、特にインク吸収性に優れ、かつプライマー層強度の強いインクジェット記録用媒体について記載されている。

特許文献２では、高画質で高保存性を得るためにプライマー処理を行うとともに、吐出されたインク上にオーバーコートを実施する例が記載されている。
特許文献３は、食品分野に適用されたものであり、この文献３では、インクジェット印刷で油性菓子に画像を形成する方法が開示され、印刷画像の上に油性のオーバーコートを施し冷却硬化させることで、新たな水分が付着しても滲み出しなどが生じずに、十分な密着強度と光沢、耐擦傷性、油性基材との変わらない食感を与えることを可能にする技術が開示されている。

特許文献４では、インクジェットプリンターを用いて塗布することができる滲み防止用アンダーコート剤が開示されている。
特許文献５では、インクのオーバーコート液を複数のコート液吐出ノズルでコートする方法と装置について開示されている。

なお、グラビア印刷や、オフセット印刷、あるいはフレキソ印刷において、プライマー層やオーバーコート層を設ける場合は、印刷機の機構面から、これらの層は印刷部よりもかなり大きめの面積、形状に設定しなければならない。

通常、プライマー層やオーバーコート層は、記録用媒体の全体に形成される場合が多いが、その場合、技術的には容易でもコスト高になるという問題がある。
また、透明なプライマーやオーバーコートを、文字、画像などの印刷絵柄の位置と合致させようとすると、その位置合わせも困難である。

特にオーバーコート層を設けることは、一般に行われているが、その大きさについては、言及された技術開発はなされていないし、文献もない。しかし、インクジェット印刷においては、印刷のスピードに与える影響以外に、印刷品の見栄えが大きく影響する。できるだけ印刷画像あるいは文字からオーバーコート層あるいはプライマー層が出過ぎないようにするには、また、見栄えを良くするには、オーバーコート層あるいはプライマー層が印刷画像あるいは文字から数ドット分の大きさであることがインクジェット印刷では、需要と見いだし本発明に至った。

特許第４１１１５３０号 特許第４１１４６０８号 特開２００９−９５号公報 特開２００３−２２７０９５号公報 特開２００３−５３９４２号公報

本発明は、このような実情に鑑み、例えば、紙に限定されずプラスチックフィルや金属箔などにも印刷が可能であるとともに、プライマー層やオーバーコート層を設ける場合のいずれの場合においても、印刷された文字、画像等の情報に対して可及的に少ない面積でかつ適正な位置にプライマー層あるいはオーバーコート層を形成することができ、しかも印刷品の見栄えが良くコスト的にも安価なインクジェット印刷方法を提供することを目的としている。

上記目的を達成するための本発明に係るインクジェット印刷方法は、
記録用媒体の表面に、インクジェット方式で文字あるいは画像などの情報を印刷するインクジェット印刷方法において、
前記記録用媒体は、多層共押し出しされたプラスチックフィルムであり、
前記記録用媒体の上層にプライマー層を形成する場合に、プライマー液をインクジェットにより、前記情報の印刷予定範囲より広い範囲を覆うように前記記録用媒体に噴出するとともに、
前記記録用媒体の上層にオーバーコート層を形成する場合に、オーバーコート液をインクジェットにより、前記情報の印刷画像より広い範囲を覆うように前記記録用媒体に噴出することを特徴としている。

このような方法であれば、装置のコンパクト化に寄与し、上記プライマーあるいは、オーバーコート層の位置あるいは面積は、絵柄と同じ位置、同じ面積で設けることも可能であるが、インクジェットの印字精度等から、いずれも、絵柄よりはやや大きめの面積で、数ドット分大きく実施することが可能である。

さらに、本発明は、前記プライマー層及び／またはオーバーコート層が、前記情報と略相似的な形状でかつ１〜９ドット分大きいことが好ましい。
また、本発明は、前記プライマー層及び／またはオーバーコート層が、前記情報の形成領域を取り囲む形状でかつ１〜９ドット分大きいことが好ましい。

このように、本発明は、ロール状のプラスチックフィルムに好ましく適用することができ、とりわけ多層共押し出しプラスチックフィルムの印刷には有効である。プライマー層を設けることにより被記録用媒体に対する文字、画像などの情報を密着させることができ、しかもオーバーコート層を設ければ、光沢を得ることもできる。

また、インクジェットを用いて、プライマー層やオーバーコート層を形成するので、全面にコートする場合に比べてコスト削減に寄与することができる。

本発明は、プライマーやオーバーコートを文字や画像などの情報と位置合わせして必要な箇所だけに形成するので、安価であるとともに、インクジェット印刷物に対し、優れたインクの密着性や表面保護性等を与えることができる。

図１（Ａ）は紙などの記録用媒体に従来から一般的に実施されている方法で、インクジェットにより直接インクを吹き付けて、例えば画像を形する場合の単位面積当たりのドット模様の概略図であり、解像度が１２００ＤＰＩの場合を示しており、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）より横方向にドット数を多くして解像度を２４００ＤＰＩとしてインクを吹き付けて画像を形成する場合の単位面積当たりのドット模様の概略図である。 図２（Ａ）は本発明のインクジェット印刷方法により、記録用媒体の表面にプライマー層をインクジェットで印刷した場合のプライマー層のドット模様の概略図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のプライマー層が形成されたその上面にインクを吹き付けたときの概略図である。 図３（Ａ）は、解像度が２４００ＤＰＩであり、画像などの情報をインクで形成したときの単位面積当たりのインクのドット模様を示した概略図であり、図３（Ｂ）は、そのインクのドット模様の上にオーバーコート層を形成した場合の概略図である。

以下、本発明に係るインクジェット印刷方法について説明する。
本発明では、記録用媒体（多層共押し出しされたプラスチックフィルムなどの印刷基材）の上層にプライマー層を、または印刷画像の上層にオーバーコート層を形成する場合、それらの層はいずれもインクジェット方式によるノズルからの吐出で形成される。

プライマー層とオーバーコート層を形成する場合、それらの液は異なる吐出ノズルから吐出される。各吐出ノズルは、インクの吐出ノズルが搭載されるインクジェットヘッドとは別に設けた専用のジェットユニットに搭載されることが好ましいが、特許文献５の場合と同様に同一のインクジェットヘッドに搭載されても良い。

プライマー液あるいはオーバーコート液を吐出する吐出ノズルの口径は、インクを吐出するインク吐出ノズルの口径と同一であってもよく、あるいはそれより大きくても良い。
記録用媒体が紙の場合は、インクを吐出する前に透明なプライマー層を設けることが好ましい。これにより、記録用媒体に対するインクの接着性を向上させることができることに加えて、にじみの発生を防止することができる。一方、記録用媒体がＰＥＴ、ナイロンフィルムなどのプラスチックフィルムの場合は、表面をコロナ処理することにより、プライマー層を設けなくても良い場合がある。しかし、より強固なインクの密着性を与えるためには、プライマー層を設けることが好ましい。

このプライマー層は、これから印刷しようとする文字あるいは画像などの情報と略相似的な形状でかつ数ドット分大きいことが好ましい。具体的には、インク粒子の集まりによる文字や図形などの情報を印刷する場合に、その集まりより外周側に１〜９ドット分大きい範囲にプライマー層を設けることが好ましい。ここで、略相似的な形状とは、例えば、情報が「あ」や「Ａ」などの文字である場合、その文字を太字で書いて「あ」や「Ａ」などのように一回り大きくした形状をいう。また、情報が画像である場合、略相似的な形状とは、画像を描く点の集まりの外形線の枠内全体をいう。

しかしながら、このプライマー層の形成領域は、印刷しようとする情報と略相補的な形状でなくても良い。例えば、画像が収まる四角い枠のような領域であっても良い。要は、記録用媒体の印刷可能領域の全体にではなく、実際に印刷された印刷画像の上面より広い範囲を覆うようにプライマー層が形成されていれば良い。プライマー層を広く形成する範囲は、文字や印刷画像より１〜９ドット分大きいことが好ましく、さらに好ましくは、２〜７ドット分、最も好ましくは、３〜５ドット分である。

このような範囲にプライマー層が形成されていれば、滲みの発生を防止することができる。また、プライマー液の使用量を少なくし、コストダウンに寄与することができる。また、印刷品の見栄えも良い。

一方、記録用媒体が、紙、ＰＥＴ，ナイロンフィルムなどの場合に文字あるいは画像などの情報をインクジェットで印刷した後に、さらにその上層にオーバーコート層をインクジェット方式で設けることができる。オーバーコート層は、主として、情報の傷防止や光沢を与える印刷効果などの目的でなされるが、オーバーコート層を形成する場合も、プライマー層を設ける場合と同様に、文字あるいは画像などの情報より数ドット分大きい範囲にオーバーコート層を形成することが好ましい。具体的に、このオーバーコート層は、プライマー層の場合と同様に、１〜９ドット分大きいことが好ましい。さらに好ましくは、２〜７ドット分、最も好ましくは、３〜５ドット分である。

このような範囲にオーバーコート層がインクジェット方式で形成されていれば、印刷効果にも大きな影響を与えない。仮に、従来技術のように、大きめのオーバーコートを施すとデザイン効果が大きく損なわれる虞があるので好ましくない。

また、このオーバーコート層も、印刷された情報の上面を太字でなぞるような略相的な形状でなくても良い。例えば、その情報を取り囲む四角い枠のような範囲、形状であっても良い。要は、インクによる印刷範囲より、１〜９ドット分、さらに好ましくは、２〜７ドット分、最も好ましくは、３〜５ドット分大きいことが好ましい。

プライマー層とオーバーコート層の位置、面積は同じでも良い。この場合、丁度、情報の両面がプライマー層とオーバーコート層に挟まれた状態になる。また、好ましくは、プライマー層のほうが、オーバーコート層よりもやや大きめの範囲である方が良い。

逆にオーバーコート層の面積がプライマー層の面積よりも大きいと、オーバーコート層がプライマー層の面積を超えて、直接記録用媒体と密着するようになる。この場合、オーバーコート層が記録用媒体と十分密着できれば問題がないが、密着力が弱いとオーバーコート層が剥離するなどの問題が生じ、印刷物として適性が無くなる。

プライマー層とオーバーコート層は両方をセットで形成することは限定されず、いずれか一方のみであっても良い。例えば、記録用媒体のフィルム等の表面処理により、プライマー層を新たに形成することが不要である場合がある。同じように、文字や画像などの情報を記載するインクの耐刷強度が十分であれば、オーバーコート層は不要な場合がある。

なお、インクジェット印刷する対象物がお菓子である場合や、ＰＥＴフィルムなどの場合のように、プライマー層が不要の場合がある。このような場合には、プライマー層を設ける必要がない。また、オーバーコート層はかならずしも透明である必要はなく、デザイン効果として、薄く着色することもできる。

一方、プライマー層は、基本的には透明であるが、デザイン等の観点からは、薄く着色されていても構わない。プライマー層やオーバーコート層を形成するための剤は何ら限定されない。すなわち、最適な密着性を出すために記録用媒体とプライマー液、オーバーコート液を種々変更できる。

以下、図面を参照してより具体的に説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、例えば、画像をインクで形成する場合の単位面積当たりのインクジェットによるインクのドット模様を示したもので、図１（Ａ）の白丸２の集まりは、例えば、ドット数の少ない１２００ＤＰＩを示しており、図１（Ｂ）の白丸２は、ドット数の多い２４００ＤＰＩを示している。なお、プリンタのＤＰＩは、一般的には縦横で異なり、ヘッド移動方向（横方向）の分解能が高くなっている。

図２（Ａ）の白丸２の矩形の集まりは、インクを印刷する前に記録用媒体にプライマーをインクジェットで塗布する場合の、インクによる印刷パターン予定領域を例示したものである。図２（Ｂ）の黒丸２は、その予定領域に実際に塗布されたインクのドット模様を示しており、図２（Ｂ）の白丸４は、インクを印刷する前に塗布された下層のプライマー層のドット模様を示している。

図２（Ｂ）に示したように、黒丸２の集まりで形成された文字や画像などの領域に対して、白丸４のプライマー層の領域は、１ドット分大きい範囲に形成されている。なお、白丸４のプライマー層は、黒丸２のインクより１ドット分大きく形成されているが、これが数ドット分大きくても同じ要領で形成することができる。このようなプライマー層を吐出するための吐出ノズルは、プライマー専用のジェットユニットに搭載することができる。

図３（Ａ）、（Ｂ）は、オーバーコート層を設ける場合を示したものである。オーバーコート層を設ける場合も、図２（Ａ）、（Ｂ）に示したプライマー層を設ける場合と同様に、別のジェットユニットにオーバーコート用の吐出ノズルを搭載することができる。図３（Ａ）の白丸６は、文字や画像などの情報を表示するためのインクのドット模様である。図３（Ｂ）の黒丸６は、文字や画像などの情報を表示するためのインクのドット模様であり、図３（Ｂ）の白丸８は、オーバーコート層のドット模様を示している。なお、図３（Ｂ）で白丸８で示したオーバーコート層のドット模様も、黒丸６で示したインクのドット模様より１ドット分大きく形成されている。

このように、本発明によれば、オーバーコート層あるいはプライマー層が、インクによる印刷品に対して外方に広がる領域が可及的に狭いので、文字や画像などの印刷品の見栄えを良好にすることができる。

以上説明したように、本発明に係るインクジェット印刷方法によれば、プライマー層やオーバーコート層をインクジェット方式により形成するので、必要な範囲にこれらの層を形成することができる。したがって、コスト的に安価である。また、これらプライマー層やオーバーコート層をインクによる印刷画像より数ドット分広い範囲を覆うように形成するので、見た目にも良好である。
本発明の効果を確認するために画像を印刷する実験を行った。

本発明の実施例として、画像形成用のＵＶインクジェットインクとしてアクリル系のラジカル重合タイプを試作し、プライマー用インクジェットインクとしては、ウレタン系の溶剤タイプとして使用した。オーバーコート層用のインクジェットインクとしては、画像の場合と同じアクリル系の顔料なしのラジカル重合タイプを試作した。印刷基材としては、ナイロン／ＰＥ（ポリエチレン）の多層共押し出し製の袋を用意した。最初にナイロン／ＰＥの多層共押し出し製の袋のナイロン面にウレタン系の溶剤タイプのプライマー用インクジェットインクでプライマー層を施し、次工程でアクリル系のラジカル重合タイプで絵柄を印刷し、次工程で顔料を抜いた重合タイプのアクリル系のオーバーコート層用のインクジェットインクを設けた。サンプル１とした。

ナイロン／ＰＥ（ポリエチレン）の多層共押し出し製の袋のナイロン面に直接、プライマー層を設けないで重合タイプのアクリルインクを印刷してＵＶ硬化した印刷品を作成し、サンプル２とした。セロテープ接着でインクの接着性を確認した結果、インクがセロテープ面に一部転写し、ややインクの接着が弱いと判断した。
サンプル１の場合、プライマー層の接着力をセロテープ（登録商標）で確認し、十分な接着力を示した。また、プライマー層の上に印刷した重合タイプのアクリルインクの接着力も同様にセロテープ（登録商標）で接着力を確認し、十分な接着力、密着性を確認した。サンプル２よりもインクの接着性、密着性は良好である。

なお、ナイロン／ＰＥ（ポリエチレン）の多層共押し出しのナイロン面の処理度は、４８ダイン（ｄｙｎｅ）であった。
実験では１ドット分大きいプライマー層及びオーバーコート層であるが、印刷デザイン的にも見栄えは問題なかった。

本発明のプライマー及びオーバーコート層をインクジェットで絵柄・文字等より数ドット大きく設ける方法は、パッケージ用のインクジェット印刷に好ましく適用することができる。また、多層共押し出しされたプラスチックフィルムに好ましく適用可能である。

２ インクのドット模様
４ プライマーのドット模様
６ インクのドット模様
８ オーバーコートのドット模様

Claims (3)

1. 記録用媒体の表面に、インクジェット方式で文字あるいは画像などの情報を印刷するインクジェット印刷方法において、
   前記記録用媒体は、多層共押し出しされたプラスチックフィルムであり、
   前記記録用媒体の上層にプライマー層を形成する場合に、プライマー液をインクジェットにより、前記情報の印刷予定範囲より広い範囲を覆うように前記記録用媒体に噴出するとともに、
   前記記録用媒体の上層にオーバーコート層を形成する場合に、オーバーコート液をインクジェットにより、前記情報の印刷画像より広い範囲を覆うように前記記録用媒体に噴出することを特徴とするインクジェット印刷方法。
2. 前記プライマー層及び／またはオーバーコート層が、前記情報と略相似的な形状でかつ１〜９ドット分大きいことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
3. 前記プライマー層及び／またはオーバーコート層が、前記情報の形成領域を取り囲む形状でかつ１〜９ドット分大きいことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷方法。

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