JP5877102B2 - 印刷方法及び印刷装置 - Google Patents
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Description
<印刷方法>
本発明に係る印刷方法は、転写媒体に塗布したインクを印刷対象物に転写する印刷方法であって、紫外線硬化性樹脂を含むインクを転写媒体に塗布し、上記転写媒体に画像層を形成する第1塗布工程と、紫外線を上記画像層に照射することで、上記画像層を硬化する第1硬化工程と、上記第1硬化工程の後に、上記画像層上の少なくとも一部に紫外線硬化樹脂を含む接着剤を塗布し、上記画像層上に接着層を形成する第2塗布工程と、紫外線を上記接着層に照射することで、接着性を失わない程度に上記接着層を硬化する第2硬化工程と、上記第2硬化工程の後に、上記接着層を上記印刷対象物に接着させて、上記画像層を上記印刷対象物に転写する転写工程と、上記印刷対象物に接着した上記接着層に紫外線を照射することで、上記接着層をさらに硬化する第3硬化工程とを含む。以下、図1及び図2を用いて、本発明に係る印刷方法の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る印刷方法を模式的に示す図である。図2は、本発明の一実施形態に係る紫外線の照射方法を模式的に示す図である。
図1に示すように、本実施形態に係る転写媒体1は、塗布されたインクを印刷対象物5に転写するためのシート状の弾性部材である。
図1の(d)及び(e)に示すように、印刷対象物5は、接着層4を介して画像層2と接着することで画像層2が転写されるものである。本実施形態では印刷対象物5は球状であるが、本発明に係る印刷方法にて用いられる印刷対象物の形状はこれに限定されず、様々な形状の印刷対象物に対して印刷することができる。
図1の(a)に示すように、画像層2は、インクジェットヘッド20から転写媒体1に紫外線硬化樹脂を含むインクを塗布することで形成される層である。転写媒体1に形成さ
れた画像層2は、最終的には印刷対象物5に転写される。
図1の(b)に示すように、接着層4は、接着剤を画像層2の上に塗布することによって形成される。また、接着層4は、印刷対象物5に接着することにより画像層2を印刷対象物5に転写するための層である。
まず、図1の(a)に示すように、ホルダー3によって両端が支持されている転写媒体1に、インクジェットヘッド(第1塗布手段)20からインクを塗布し、転写媒体1に画像層2を形成する。
形状を平面上に保ち、かつ、印刷対象物5に転写する際の操作性を向上させるために設けられている。
図1の(a)に示すように、インクジェットヘッド20を用いて転写媒体1に画像層2を形成しながら、紫外線照射装置(第1紫外線照射手段)21から紫外線を画像層2に照射する。紫外線照射装置21は、インクジェットヘッド20に隣接して設けられており、矢印X方向に走査しつつ、紫外線(以下、「UV」とも称する。)を画像層2に照射する。紫外線が照射されることによって、画像層2に含まれる紫外線硬化樹脂は硬化し、画像層2も硬化する。
紫外線照射装置21を矢印Y方向に走査させつつ、画像層2が形成されている転写媒体1の面の反対側から転写媒体1を介して、紫外線を画像層2に照射してもよい。この場合、インクを転写媒体1に塗布することで、転写媒体1に画像層2を形成しながら、第1硬化工程にて、画像層2の硬化を行うことができる。なお、インクジェットヘッド20に紫外線照射装置21から照射される紫外線が当たって、インクジェットヘッド20から吐出されるインクが、転写媒体1に塗布される前に硬化することを防ぐ必要がある。そのため、図2に示すように、紫外線照射装置21は、インクジェットヘッド20に対して紫外線を照射しない位置にて、転写媒体1上の画像層2に紫外線を照射することがより好ましい。
次に、図1の(b)に示すように、インクジェットヘッド(第2塗布手段)24を用いて画像層2の上に接着剤を塗布し、画像層2の上に接着層4を形成する。
図1の(b)に示すように、インクジェットヘッド24を用いて画像層2の上に接着層4を形成しながら、紫外線照射装置(第2紫外線照射手段)25から紫外線を接着層4に照射することで、接着性を失わない程度に接着層4を硬化する。紫外線照射装置25は、インクジェットヘッド24に隣接して設けられており、矢印X方向に走査しつつ、紫外線を接着層4に照射する。紫外線が照射されることによって、接着層4に含まれる紫外線硬化樹脂は硬化し、接着層4も硬化する。
次に、図1の(c)に示すように、真空チャンバ(筐体、転写手段)22内に印刷対象物5を設置する。また、画像層2及び接着層4が真空チャンバ22内に位置するように転写媒体1を設置し、転写媒体1の両端に取り付けられたホルダー3と真空チャンバ22と
を接続することで真空チャンバ22の開口部を転写媒体1で覆う。
図1の(d)に示すように、接着層4を印刷対象物5に接着させながら接着層4に紫外線照射装置(第3紫外線照射手段)26から紫外線を照射することで、接着層4をさらに硬化する。また、転写媒体1が紫外線に対して透過性を有している場合には、画像層2が形成されている転写媒体1の面の反対側から転写媒体1及び画像層2を介して、紫外線照射装置26から紫外線を接着層4に照射することができる。
射装置21、紫外線照射装置25及び紫外線照射装置26をそれぞれ用いているが、各工程において共通の紫外線照射装置を用いてもよい。
本発明に係る印刷装置は、インクを転写媒体に塗布することで画像層を転写媒体に描画し、当該画像層を印刷対象物に転写するための装置である。また、本発明に係る印刷装置は、第1塗布手段と、第1紫外線照射手段と、第2塗布手段と、第2紫外線照射手段と、転写手段と、第3紫外線照射手段とを備えている。
第1塗布手段としては、インクを転写媒体に塗布することで所望の画像層を転写媒体に形成することができるものであれば限定されず、例えば、インクジェットヘッド等が挙げられる。上述のインクジェットヘッド20が第1塗布手段に相当する。
第1紫外線照射手段は、第1塗布手段が形成する画像層に紫外線を照射し、当該画像層を硬化するものである。第1紫外線照射手段としては、例えば、UV−LEDランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、殺菌灯、キセノンランプ等及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。紫外線の波長としては、例えば350nm以上、410nm以下の波長が挙げられる。上述の紫外線照射装置21が第1紫外線照射手段に相当する。
第2塗布手段としては、第1紫外線照射手段により硬化した画像層の上に紫外線硬化樹脂を含む接着剤を塗布し、当該画像層上に接着層を形成することができれば限定されず、例えば、インクジェットヘッド等が挙げられる。上述のインクジェットヘッド24が第2塗布手段に相当する。
第2紫外線照射手段は、第2塗布手段が形成する接着層に紫外線を照射し、接着性を失わない程度に当該接着層を硬化するものである。第2紫外線照射手段としては、第1紫外線照射手段と同様の構成をとることができる。上述の紫外線照射装置25が第2紫外線照射手段に相当する。接着性を失わない程度に接着層を硬化させるために、紫外線の照射強度を弱く調節できるものであることが好ましい。
転写手段は、転写媒体上に形成された接着層を印刷対象物に接着させることで、画像層を当該印刷対象物に転写するものである。転写手段としては、例えば、転写媒体及び印刷対象物を入れる排気口のついた筐体が挙げられる。当該筐体は、排気口以外に転写媒体を設置することで覆われる開口部を有していてもよい。例えば、上述の真空チャンバ22が転写手段に相当する。また、他の転写手段としては、下記の第二実施形態にて詳述する、転写媒体を押圧し、印刷対象物に密着させるパッド等が挙げられる。例えば、後述のパッド32も転写手段に相当する。
第3紫外線照射手段は、印刷対象物に接着した接着層に紫外線を照射することで、当該接着層を硬化するものである。第3紫外線照射手段としては、第1紫外線照射手段と同様の構成をとることができる。上述の紫外線照射装置26が第3紫外線照射手段に相当する。
<印刷方法>
次に、第2実施形態に係る、転写媒体に塗布したインクを印刷対象物に転写する印刷方法について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、本発明の他の実施形態に係る印刷方法を模式的に示す図である。図4は、本発明の他の実施形態に係る紫外線の照射方法を模式的に示す図である。
図3の(a)に示すように、転写媒体11を印刷対象物15とパッド(転写手段)32との間に設置する。
また、図3の(b)に示すように、接着層14を印刷対象物15に接着させながら接着層14に紫外線を照射することで、接着層14をさらに硬化する。また、印刷対象物15が紫外線に対して透過性を有している場合には、接着層14に接着している印刷対象物15の面の反対側から印刷対象物15を介して、紫外線照射装置31から紫外線を接着層14に照射することができる。
以下、第2実施形態の変形例について図5を用いて説明する。図5は、本発明の他の実施形態の変形例に係る紫外線の照射方法を模式的に示す図である。本変形例は、転写媒体11及びパッド32の代わりに、パッド(転写媒体、転写手段)42を用いており、パッド42が転写媒体11の役割も有している点で第2実施形態と異なる。つまり、本変形例は、本発明において転写媒体と転写手段とを一つの部材で構成した形態の一例である。
物15に転写することができる。なお、本変形例に係るパッド42は、上述のパッド32と同様のものであってもよい。
本発明に係る印刷方法の一実施形態は、転写媒体1に塗布したインクを印刷対象物5に転写する印刷方法であって、紫外線硬化性樹脂を含むインクを転写媒体1に塗布し、転写媒体1に画像層2を形成する第1塗布工程と、紫外線を画像層2に照射することで、画像層2を硬化する第1硬化工程と、上記第1硬化工程の後に、画像層2上の少なくとも一部に紫外線硬化樹脂を含む接着剤を塗布し、画像層2上に接着層4を形成する第2塗布工程と、紫外線を接着層4に照射することで、接着性を失わない程度に接着層4を硬化する第2硬化工程と、上記第2硬化工程の後に、接着層4を印刷対象物5に接着させて、画像層2を印刷対象物5に転写する転写工程と、印刷対象物5に接着した接着層4に紫外線を照射することで、接着層4をさらに硬化する第3硬化工程とを含む。
きる。
2、12 画像層
3、13 ホルダー
4、14 接着層
5、15 印刷対象物
20、24 インクジェットヘッド(第1塗布手段、第2塗布手段)
21、25、26、31 紫外線照射装置(第1紫外線照射手段、第2紫外線照射手段、第3紫外線照射手段)
22 真空チャンバ(筐体、転写手段)
23 排気口
32 パッド(転写手段)
42 パッド(転写媒体、転写手段)
Claims (9)
- 転写媒体に塗布したインクを印刷対象物に転写する印刷方法であって、
紫外線硬化性樹脂を含むインクを転写媒体に塗布し、上記転写媒体に画像層を形成する第1塗布工程と、
紫外線を上記画像層に照射することで、上記画像層を増粘する第1硬化工程と、
上記第1硬化工程の後に、上記画像層上の少なくとも一部に紫外線硬化樹脂を含む接着剤を塗布し、上記画像層上に接着層を形成する第2塗布工程と、
上記接着層及び上記画像層が形成された上記転写媒体に紫外線を照射することで、接着性を失わない程度に上記接着層を増粘し、且つ、上記画像層を硬化する第2硬化工程と、
上記第2硬化工程の後に、上記接着層を上記印刷対象物に接着させて、上記画像層を上記印刷対象物に転写する転写工程と、
上記印刷対象物に接着した上記接着層に紫外線を照射することで、上記接着層をさらに硬化する第3硬化工程とを含むことを特徴とする印刷方法。 - 上記第3硬化工程は、上記転写工程にて、上記接着層を上記印刷対象物に接着させながら行われることを特徴とする請求項1に記載の印刷方法。
- 上記転写媒体が紫外線に対して透過性を有しており、
上記第3硬化工程は、上記画像層が形成されている上記転写媒体の面の反対側から上記転写媒体及び上記画像層を介して、紫外線を上記接着層に照射することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷方法。 - 上記印刷対象物が紫外線に対して透過性を有しており、
上記第3硬化工程は、上記接着層に接着している上記印刷対象物の面の反対側から上記印刷対象物を介して、紫外線を上記接着層に照射することを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷方法。 - 上記転写媒体は弾性を有するシートであり、
上記転写工程は、上記第2硬化工程後の上記転写媒体を排気口のついた筐体に入れるか、又は、当該筐体が上記排気口以外の開口部を有しているときは当該開口部に上記転写媒体を設置することで当該開口部を覆い、上記筐体内には印刷対象物を予め入れておき、上記排気口から上記筐体内の空気を吸引して上記筐体内を減圧することで、上記転写媒体を上記印刷対象物に密着させて、転写を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の印刷方法。 - 上記転写媒体は弾性を有するシートであり、
上記転写工程は、上記画像層が形成されている上記転写媒体の面の反対側からパッドで上記転写媒体を押圧することで、上記転写媒体を上記印刷対象物に密着させて、転写を行うことを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の印刷方法。 - 上記第1硬化工程において、上記画像層は、完全には硬化していないことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の印刷方法。
- 上記接着層は、白インク及び銀色のインクのうち少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の印刷方法。
- 転写媒体に塗布したインクを印刷対象物に転写する印刷装置であって、
紫外線硬化性樹脂を含むインクを転写媒体に塗布し、上記転写媒体に画像層を形成する第1塗布手段と、
紫外線を上記画像層に照射することで、上記画像層を増粘する第1紫外線照射手段と、
上記画像層の上の少なくとも一部に紫外線硬化樹脂を含む接着剤を塗布し、上記画像層上に接着層を形成する第2塗布手段と、
上記接着層及び上記画像層が形成された上記転写媒体に紫外線を照射することで、接着性を失わない程度に上記接着層を増粘し、且つ、上記画像層を硬化する第2紫外線照射手段と、
上記印刷対象物に接着させることで、上記画像層を上記印刷対象物に転写する転写手段と、
上記印刷対象物に接着した上記接着層に紫外線を照射することで、上記接着層を硬化する第3紫外線照射手段とを備えることを特徴とする印刷装置。
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