(57)【要約】【課題】摩擦等により印刷物の印刷面が擦れても、インクが掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができ、かつ、製造コストを低減することができる、レーザー色素固着システムを提供する。【解決手段】レーザー色素固着システム１００ａは、印刷対象物１に色素２を含むインクで印刷する印刷機１０３と、印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面にレーザー３を照射し、印刷面の色素２を固着させるレーザー色素固着機１０５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷対象物に色素を含むインクで印刷する印刷機と、
前記印刷機により印刷された前記印刷対象物の印刷面にレーザーを照射し、前記印刷面の前記色素を固着させるレーザー色素固着機と、
を備えるレーザー色素固着システム。
【請求項２】
前記印刷対象物は、ガラスまたは金属を含み、
前記色素は、シラノール基を有する、
請求項１に記載のレーザー色素固着システム。
【請求項３】
前記レーザー色素固着機は、１Ｗ以上１００Ｗ以下の低出力レーザーを照射する、
請求項１または２に記載のレーザー色素固着システム。
【請求項４】
さらに、
前記印刷対象物を前記印刷機によって印刷されるラインに連続投入する印刷対象物投入機と、
前記印刷機により印刷された前記印刷対象物の前記印刷面の品質を検査する印刷品質検査機と、
前記印刷品質検査機にて検査された前記印刷対象物を所定の場所に収納する印刷対象物収納機と、
を備える、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー色素固着システム。
【請求項５】
前記印刷対象物投入機が、前記印刷品質検査機にて印刷不良と判定され、前記印刷面の印刷が除去された前記印刷対象物を前記ラインに投入する、
請求項４に記載のレーザー色素固着システム。
【請求項６】
さらに、印刷前に前記印刷対象物の表面を改質する表面改質機を備える、
請求項１〜５のいずれか１項に記載のレーザー色素固着システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー色素固着システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な印刷方式として、インクジェット印刷、グラビア印刷、タンポ印刷、スクリーン印刷等が知られている。これらの印刷方式では、被印刷物の表面にインクを乗せて乾燥させ、インク剥がれを防止するためにオーバーコート層を設ける場合もある。また、インクに赤外線吸収剤を混合したインクを使用し、赤外線レーザー等を照射することにより、被印刷物の表面にインクを固着させる場合もある。または、インクに紫外線硬化性樹脂を添加して、紫外線を照射することにより、被印刷物の表面にインクを固着させる場合もある。特に、プラスチックおよび電子基板、電子部品等に印刷する場合、上述した方法により被印刷物の表面にインクを定着させることが可能である。
【０００３】
その他の技術として、例えば、レーザー刻印機がある。レーザー刻印機では、対象物にレーザー光を照射し、レーザー光の集光点でのパワー密度を高くし、対象物の表面を削り込むことにより、対象物の表面に文字や符号を刻印する技術である。当該技術は、いわゆるレーザーマーキングと呼ばれており、例えば、生産管理、品質管理、トレーサビリティを高めるために、電子部品、電子基板等の認識用に刻印する場合が多い。
【０００４】
特許文献１では、レーザー発振器から出力されたレーザー光のパワー密度を、被加工物に照射される前の段階で、回折装置等を利用して複数のピークを持つパワー密度に変換した後、被加工物の表面に照射させる技術を開示している。当該技術によれば、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）のＳｉチップ等の被加工物におけるバックグラインド表面に微細凹凸の底面を有する加工痕を形成することができ、加工深さが浅くても高い視認性を実現することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−０１９５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インクジェット印刷等の従来技術は、上述したように被印刷物の表面にインクを固着させることが可能であるものの、印刷面の摩擦によりインクの掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に開示された技術では、加工深さを浅くすることによりＳｉチッに対するダメージを低減できるものの、チップ（被加工物）の表面を削るため、基板削りのゴミが発生して、ゴミによる刻印不良が生じるという問題がある。また、刻印不良が生じると、対象物に刻印をやり直すことができず廃棄するしかないため、製造コストが嵩むという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされるものであり、摩擦等により印刷面が擦れてもインクが掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができ、製造コストを低減することができる、レーザー色素固着システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一形態に係るレーザー色素固着システムは、印刷対象物に色素を含むインクで印刷する印刷機と、印刷機により印刷された印刷対象物の印刷面にレーザーを照射し、印刷面の色素を固着させるレーザー色素固着機を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、摩擦等により印刷物の印刷面が擦れても、インクが掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができる。かつ、製造コストを低減することができる。レーザー色素固着システムを提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１に係るレーザー色素固着システムの基本構成の一例を説明する図である。
【図２】図２は、実施の形態２に係るレーザー色素固着システムの一例を示すフローチャートである。
【図３】図３は、実施の形態２に係るレーザー色素固着システムの基本構成の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（本発明の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した印刷技術に関し、以下の問題が生じることを見出した。
【００１３】
インクジェット印刷等の上記印刷技術では、上述したように被印刷物の表面にインクを固着させることが可能であるものの、印刷面の摩擦によりインクの掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができないという問題がある。この問題の解決のために、印刷の剥がれ防止または掠れ防止のために、印刷面を透明のオーバーコート層で被覆すると、屈折率の違いなどで微妙に色が変化して、品質保証上不良品と判定され、破棄せざるを得ない。このような不良品廃棄によるコスト増大が現在の加飾工程における重大な課題となっている。
【００１４】
また、上記印刷技術では、インクジェット印刷等による印刷、および、印刷面をさらにオーバーコート層で被覆した後の印刷の両方の品質検査が必要となる。そのため、工程数が増え、製造コストが増大する。
【００１５】
また、特許文献１に開示された技術では、加工深さを浅くすることによりＳｉチップに対するダメージを低減できるものの、チップ（被加工物）の表面を削るため、基板削りのゴミが発生して、ゴミによる刻印不良が生じるという問題がある。また、刻印不良が生じると、対象物に刻印をやり直すことができず廃棄するしかないため、製造コストが嵩むという問題がある。
【００１６】
刻印技術では、刻印対象物によってレーザー出力を調整し、出力を一定に保つ等の加減が非常に難しい。これらが、後進国において刻印技術を実施する場合は、大幅な品質ロスとコスト増大の要因となっている。しかしながら、本発明では、低出力レーザーを用いるため、印刷対象物へ熱ストレスを与えることなく、または、傷を付けることなく加飾できる。そのため、不良品およびレーザーによる削りカス等のゴミを出さないクリーンな加飾が実現できる。
【００１７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされるものであり、摩擦等により印刷面が擦れてもインクが掠れて消えることを長期間に渡り抑制することができ、製造コストを低減することができる、レーザー色素固着システムを提供することを目的とする。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るレーザー色素固着システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものであり、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは一例であり、本発明を限定するものではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうちの、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１９】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００２０】
（実施の形態）
以下、実施の形態に係るレーザー色素固着システムについて、図１〜図３を用いて説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るレーザー色素固着システム１００ａの基本構成の一例を説明する図である。図１では、インクジェット印刷により印刷された印刷面にレーザーを照射し、印刷面の色素を固着させる例を挙げて説明する。なお、印刷方式は、インクジェット印刷に限定されず、後述する各種の印刷方式を用いることができる。
【００２２】
図１の（ａ）に示すように、実施の形態１に係るレーザー色素固着システム１００ａでは、印刷機１０４のノズル１０から、色素２を含むインクがインクジェットされ、印刷対象物（例えば、樹脂板）１上に印刷される。
【００２３】
印刷対象物１は、樹脂、ガラス、金属、セラミックス等のインクとの密着性の低い素材から形成されるもの、および、電子基板、電子部品を含む。そのため、上述した従来の印刷システムでは、印刷面が摩擦等で擦れることにより、印刷面に印刷されたインクが掠れやすく、剥げ落ちて消えやすい。しかしながら、図１の（ｂ）および（ｃ）で後述するように、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ａにおいて印刷対象物１に色素２を固着すると、容易に剥離、脱落を起こすことがないため、摩擦等により印刷対象物１の印刷面が擦れても、インクが掠れ、消えることを長期間に渡り抑制することができる。なお、印刷対象物１がインクとの密着性の高い素材から形成されるものであっても、本発明は適応され得る。
【００２４】
また、印刷対象物１の形状は、印刷できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、フィルム状、シート状、板状等の平面形状であってもよく、球形状、凹面鏡、凸面鏡、レンズ等の曲面を有する立体形状であってもよい。さらに、一般的なガラスの他に、曇りガラスのように、基材表面が凹凸を有する場合にも適用できる。
【００２５】
次に、図１の（ｂ）に示すように、レーザー発振器１１（例えば、半導体レーザー）と集光レンズ１２を備えるレーザー色素固着機１０６で、印刷対象物１の印刷面にレーザー３を照射する。
【００２６】
レーザー色素固着機１０５は、少なくとも１組以上のレーザー発振器１１および集光レンズ１２を備えてもよい。複数組のレーザー発振器１１および集光レンズ１２を備えることにより、印刷対象物１の印刷面の広範囲に渡ってレーザー３を照射することができるため、色素固着スピード（すなわち、生産タクト）を向上することができる。
【００２７】
また、レーザー３の種類としては、半導体レーザー、ファイバーレーザー、ＹＡＧレーザー、ＹＯＶ４レーザー、ＣＯ２レーザー等が挙げられる。中でも、低出力で安価な半導体レーザーを使用することにより、レーザー色素固着機１０５を低コストで作製することができる。
【００２８】
次に、図１の（ｃ）に示すように、色素２が印刷対象物１に固着される。このように、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ａでは、色素２を含むインクが印刷対象物１に固着されるため、印刷対象物１の印刷面が摩擦等で擦れても、インクが掠れ、消えることを長期間に渡り抑制することができる。
【００２９】
また、例えば、インクジェット印刷、グラビア印刷、タンポ印刷等の一般的な印刷方式で印刷された印刷対象物１は、印刷乾燥後に印刷対象物１の印刷面に触れること、摩擦、または雨風等で印刷面が擦れることにより、インクが掠れ、消えることを防止するために、印刷面上をオーバーコート層で覆う場合がある。オーバーコート層は、印刷面を覆い保護するものである。しかしながら、このような方法は、オーバーコート層における光の反射、屈折等の影響により、色素２を含むインク本来の色調を再現することが難しい。本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ａでは、印刷面上をオーバーコート層で覆わなくても摩擦等でインクが擦れ、消えにくいため、色素２を含むインク本来の色調を再現することができる。
【００３０】
印刷機１０３の印刷方式は、特に限定されるものではないが、例えば、インクジェット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、あるいは、スクリーン印刷、オフセット印刷、タンポ印刷等の印刷方式を用いることができる。
【００３１】
印刷機１０３で使用されるインクは、色素２を含有する。色素２としては、特に限定されることはなく、公知の各種染料を使用することもできるが、耐候性の観点から、無機顔料、有機顔料のいずれか、または両方を使用してもよい。
【００３２】
無機顔料としては、例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛華、酸化亜鉛、トリポン、酸化鉄、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、カオリナイト、モンモリロナイト、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、カドミウムレッド、べんがら、モリブデンレッド、クロムバーミリオン、モリブデートオレンジ、黄鉛、クロムイエロー、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ピリジアン、コバルトグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、群青、ウルトラマリンブルー、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、マイカなどが挙げられる。
【００３３】
有機顔料としては、例えば、アゾ系、アゾメチン系、ポリアゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、アントラキノン系、インジゴ系、チオインジゴ系、キノフタロン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリン系の有機顔料などが挙げられる。また、架橋したアクリル樹脂の中空粒子などを有機顔料として用いてもよい。
【００３４】
さらに、印刷機１０３で使用されるインクは、レーザー吸収剤（例えば、赤外線吸収剤等）を含有してもよい。レーザー吸収剤は、例えば、パステルカラー等の淡色色素、および、黄色、黄緑色等の明鮮色色素等と併せて使用されるとよい。淡色および明彩色ではレーザー３の反射率が高いため、レーザー吸収剤を含有することにより、淡色および明彩色のレーザー吸収率を高めることができ、低出力のレーザー３で色素を固着することができる。
【００３５】
レーザー吸収剤は、レーザーエネルギーを熱エネルギーに変換する観点から、近赤外線吸収剤および赤外線吸収剤のいずれか一方もしくは両方を用いてもよい。また、レーザー吸収剤は、複数の近赤外線吸収剤または赤外線吸収剤を組み合わせて用いてもよい。近赤外線吸収剤および赤外線吸収剤は、例えば、インクに含有される色素２の色調に応じて適宜選択することができる。赤外線吸収剤としては、例えば、アルミノシリケート、シリカ微粉末、カオリン珪藻土、エポキシ樹脂、ポリメチルメタアクリレート等の微粒子、シアニン化合物、フタロシアニン化合物等を用いることができる。近赤外線吸収剤としては、例えば、アミニウム化合物およびジイモニウム化合物等のオニウム化合物、シアニン化合物、ポリメチン化合物、ニッケルジチオール化合物、フタロシアニン化合物等を用いることができる。
【００３６】
さらに、近赤外線吸収剤および赤外線吸収剤は、例えば、インクに含有される色素２の全ての色調に好適に使用できる観点から、色素２の発色性に影響を与えにくい材料（つまり、色素２の色濁りを生じにくい材料）であってもよい。色素２の発色に影響を与えにくい材料としては、例えば、薄色であり、透明性を有していてもよい。具体的には、オニウム化合物、ニッケルジチオール化合物を挙げることができるが、色素固着性および色濁りの防止の観点から、さらに、フタロシアニン化合物またはシアニン化合物と併用してもよい。
【００３７】
なお、グレー、紺、茶色等のレーザー吸収率の高い濃暗色においても、レーザー吸収剤を含有してもよい。レーザー吸収剤を含有することにより、さらにレーザー吸収率を高め、より低出力のレーザー３で印刷対象物１に色素２を固着することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、本実施の形態２に係るレーザー色素固着システム１００ｂについて、一例を挙げて説明する。図２は、実施の形態２に係るレーザー色素固着システム１００ｂの一例を示すフローチャートであり、図３は、実施の形態２に係るレーザー色素固着システム１００ｂの基本構成の一例を説明する図である。
【００３９】
まず、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂのフローについて説明する。図２に示すように、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、例えば、印刷対象物１を印刷機１０３によって印刷されるラインに投入し（Ｓ０１）、印刷対象物１の印刷面に色素２を含むインクで印刷する（Ｓ０２）。印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面の品質を検査し（Ｓ０３）、所定の印刷基準に合格した（Ｓ０３でＯＫ）印刷対象物１の印刷面にレーザー３を照射し、印刷面の色素２を固着し（Ｓ０４）、所定の場所（例えば、収納庫１０７）に収納する（Ｓ０５）。なお、印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面の品質を検査し（Ｓ０３）、所定の印刷基準に満たない（印刷不良と判定された）場合は（Ｓ０３でＮＧ）、印刷不良と判定された印刷対象物１は、印刷面の印刷を除去した（Ｓ０６）後、再び印刷機１０３によって印刷されるラインに投入される（Ｓ０１）。そして、印刷対象物１の印刷面に色素２を含むインクで印刷し直すことができる（Ｓ０３）。これにより、印刷不良として廃棄される印刷対象物１の量を減らすことができ、製造コストを低減することができる。
【００４０】
なお、ステップＳ０６では、印刷対象物１の種類によっては、印刷対象物１の印刷面を洗浄してもよく、印刷面の印刷を拭き取り除去してもよい。また、印刷面の洗浄および乾燥をステップＳ０６でさらに行ってもよい。
【００４１】
また、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂでは、印刷対象物１の材質によっては、印刷（Ｓ０２）の前に、表面改質処理（図示せず）を行ってもよい。印刷対象物１の材質（ポリオレフィン等の樹脂等）によっては、インクに含まれる色素２の定着性を向上させるために、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理等の表面改質処理を行い（図示せず）、印刷対象物１の印刷面とインクとの密着性を向上することができる。これにより、印刷対象物１の印刷面上におけるインクの弾きを低減することができ、印刷不良の発生を減少することができる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂでは、印刷対象物１の印刷面の印刷状態を検査した後に色素固着を行うため、印刷品質検査機１０４で印刷不良と判定されても、印刷面の印刷を除去して新たな印刷対象物１として再利用することができる。そのため、最終製品としての不良品の発生量を減らすことができ、歩留まりが向上するという利点がある。一方、従来工法では、上述した一般の印刷方式により印刷し、印刷面上をオーバーコート層で覆う方法を採用した場合には、オーバーコート層で覆う前に印刷状態の検査に合格したとしても、オーバーコート層で覆うことにより印刷不良が発生することがある。このように、オーバーコート層で覆った後に印刷不良が発見されても、印刷不良と判定された印刷対象物は、再利用することができないため、廃棄される。
【００４３】
なお、印刷対象物１の印刷面にレーザーを照射し、印刷面の色素２を固着した（Ｓ０４）後であって、レーザー照射後の印刷対象物１を所定の場所に収納する（Ｓ０５）前に、再度、印刷対象物１の印刷面の品質を検査してもよい。これにより、最終製品の品質をさらに向上することができる。当該品質検査において色素固着不良と判定された印刷対象物１は、新たな印刷対象物１として再利用されず、廃棄される。この場合の廃棄量は、再利用しない場合に比べて格段に減少するため、製造コストも大幅に低減される。
【００４４】
次に、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂの基本構造の一例について、図３を参照してより詳細に説明する。
【００４５】
本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、印刷対象物１を印刷機１０３によって印刷されるライン（印刷ライン１０１）に連続投入する印刷対象物投入機１０２と、印刷対象物１に色素２を含むインクで印刷する印刷機１０３と、印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面の品質を検査する印刷品質検査機１０４と、印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面にレーザー３を照射し、印刷面の色素２を固着させるレーザー色素固着機１０５と、レーザー色素固着機１０５により印刷面の色素２を固着された印刷対象物１を所定の場所（例えば、収納庫１０７）に収納する印刷対象物収納機１０６と、を備える。本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂのフローは、矢印ａの方向に進む。ただし、印刷品質検査機１０４にて、印刷不良と判定された場合は、印刷品質検査機１０４から矢印ＮＧの方向に進み、印刷面の印刷を除去した後、印刷対象物投入機１０２により再び印刷ライン１０１に投入され、新たな印刷対象物１として再利用される。そのため、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、印刷不良の印刷対象物１が発生しても、印刷品質検査機１０４からＮＧ方向に印刷不良の印刷対象物１が搬送されることにより、矢印ａ方向のフローを継続することができるため、生産性を高めることができる。また、印刷品質検査機１０４にて印刷不良と判定された場合は、例えば、印刷不良品をラック等に取り置き、印刷面を拭き取り除去し、新たな印刷対象物１として再利用することができる（印刷ライン１０１に再投入することができる）。なお、印刷対象物１の種類によっては、印刷不良の印刷対象物１の印刷面を対象物表面洗浄機（図示せず）にて洗浄し、新たな印刷対象物１として再利用することができるため、印刷対象物１の歩留まりを向上させることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂでは、摩擦等によりインクが掠れ、消えることを防ぐためのオーバーコート層の乾燥工程が不要であるため、大規模な乾燥機を設置する必要がなく、コストを削減することができる。また、当該システム１００ｂ全体をコンパクトにすることができる。
【００４７】
また、本実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂでは、印刷対象物１は、ガラスまたは金属を含み、色素２は、シラノール基を有してもよい。シラノール基を有する色素２は、レーザーを照射することにより、ガラス化する。このとき、色素２が金属と接すると、シラノール基が金属と反応し、強く固着する。なお、印刷対象物１がガラス等を含み、色素２がシラノール基を有してもよいことは、実施の形態１のレーザー色素固着システム１００ａにも適用される。
【００４８】
例えば、上記色素２を含むインクは、シラノールゾルゲル体、赤外線吸収剤、および増粘剤を含んでおり、ガラスまたは金属を含む印刷対象物１の印刷面に印刷される。その後、レーザー照射により、シラノール体が色素２等を含有してガラス化する。そのとき、色素２が金属と接触すると、シラノール基が金属と反応し、強く固着し、色素２を含有する層が形成される。なお、シラノールゾルゲルは、エタノール中（６０％〜８０％）で、シリコンアルコラートの加水分解物１００重量部、色素を含有するインク３０〜５０重量部、赤外線吸収剤１〜５重量部、増粘剤５〜１０重量部を混合して得られたものである。
【００４９】
このように、色素２がシラノール基を有するものである場合、色素２はガラスまたは金属の表面に強く固着することができる。
【００５０】
一方、従来の印刷方法では、低融点ガラス粉末及び無機顔料粉末をオイルまたはワックスに分散させてインク化し、ガラス上に印刷した後、５００℃〜６００℃で焼成することにより、ガラス上に着色被膜を形成する。この方法では、焼成工程が必要であるため、焼成設備の費用、設置面積、エネルギー費用等が高いという問題がある。また、無機顔料しか使用できないため、色のバリエーション、鮮明な色が得られないという問題がある。
【００５１】
本実施の形態におけるレーザー色素固着システム１００ｂでは、レーザー色素固着機１０５は、１Ｗ以上１００Ｗ以下の低出力レーザーを照射する。レーザーの出力は、１Ｗ以上１００Ｗ以下の範囲内であり、中でも３Ｗ以上５０Ｗ以下の範囲内であることが好ましく、さらに３Ｗ以上１０Ｗ以下の範囲内であることが好ましい。低出力レーザーを使用するため、エネルギーコストを削減することができる。さらに、低出力レーザーを使用するため、印刷対象物１に傷または歪み等を与えることなく色素２を印刷対象物１の表層に固着することができる。なお、レーザー色素固着機１０５が１Ｗ以上１００Ｗ以下の低出力レーザーを照射することは、実施の形態１のレーザー色素固着システム１００ａにも適用される。
【００５２】
印刷品質検査機１０４は、印刷された印刷対象物１の印刷面の品質が所定の基準を満たしているか判定する装置であり、例えば、撮像装置により印刷対象物１の印刷面から読み取った画像に基づき、印刷の欠陥（色むら、滲み、欠け、印刷ずれ等）の有無を印刷対象物１毎に判定する。撮像装置は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）といった光センサと光源とを用い、光源から照射された光が印刷面で反射された反射光をＣＣＤで受光して電気信号に変換することにより、印刷面に印刷された画像を読み取る。
【００５３】
（まとめ）
以上のように、上記実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ａおよび１００ｂは、印刷対象物１に色素２を含むインクで印刷する印刷機１０３と、印刷機１０３により印刷された印刷対象物１の印刷面にレーザー３を照射し、印刷面の色素２を固着させるレーザー色素固着機１０５と、を備える。これにより、色素２が印刷対象物１の表層に固着される。そのため、自然環境下において、摩擦等により印刷物の印刷面が擦れても、インクが掠れ、消えることを長期間に渡り抑制することができる。
【００５４】
また、上記実施の形態におけるレーザー色素固着システム１００ａおよび１００ｂでは、印刷対象物１は、ガラスまたは金属を含み、色素２は、シラノール基を有してもよい。シラノール基を有する色素２は、レーザー３を照射することにより、ガラス化する。このとき、色素２が金属と接すると、シラノール基が金属と反応し、強く固着する。
【００５５】
上記実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ａおよび１００ｂで使用するレーザー色素固着機１０５は、１Ｗ以上１００Ｗ以下の低出力レーザーを照射してもよい。低出力レーザーを使用するため、レーザー色素固着機１０５の作製コストおよびエネルギーコストを削減することができる。
【００５６】
上記実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、さらに、印刷対象物１を印刷機１０４によって印刷されるライン（印刷ライン１０１）に連続投入する印刷対象物投入機１０２と、印刷機１０４により印刷された印刷対象物１の印刷面の品質を検査する印刷品質検査機１０５と、印刷品質検査機１０５にて検査された印刷対象物１を所定の場所（収納庫１０８）に収納する印刷対象物収納機１０７と、を備えてもよい。これらの構成を有することにより、レーザー色素固着システムを自動化することができる。
【００５７】
上記実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、印刷対象物投入機１０２が、印刷品質検査機１０５にて印刷不良と判定され、印刷面の印刷が除去された印刷対象物１を印刷ライン１０１に投入してもよい。これにより、印刷不良と判定された印刷対象物１の再利用することができる。
【００５８】
上記実施の形態に係るレーザー色素固着システム１００ｂは、さらに、印刷前に印刷対象物１の表面を改質する表面改質機（図示せず）を備えてもよい。印刷対象物１の材質によっては、インクに含まれる色素２の定着性を向上させるために、印刷前に、コロナ放電処理、プラズマ処理、フレーム処理等の表面改質処理を行い、印刷対象物１の印刷面とインクとの密着性を向上させることができる。これにより、印刷対象物１の印刷面上におけるインクの弾きを低減することができ、印刷不良の発生を減少することができる。
【００５９】
以上、本発明に係るレーザー色素固着システムについて、実施の形態および実施例に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態および実施例に限定されるものではない。本発明の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を実施の形態および実施例に施したものや、実施の形態および実施例における一部の構成要素を組み合わせて構築される別の形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、印刷対象物（例えば、樹脂、ガラス、金属等）の印刷面に色素を固着するレーザー色素固着システムとして産業上有用である。本発明のレーザー色素固着システムでは、従来技術よりも不良品の廃棄量を減らすことができ、製造コストを低減することができる。また、低出力のレーザーで色素の固着が可能となり、大幅な省エネルギーが実現できる。また、印刷対象物を傷つけることなく、微小部品や耐熱温度の低い電子基板および電子部品等に印刷が可能となる。特に、従来技術では印刷できなかった、部品や電子基板上の配線パターンの上にも印刷することができるため、産業上非常に有用である。
【符号の説明】
【００６１】
１  印刷対象物
２  色素
３  レーザー
１０  ノズル
１１  レーザー発振器
１２  集光レンズ
１００ａ、１００ｂ  レーザー色素固着システム
１０１  印刷ライン
１０２  印刷対象物投入機
１０３  印刷機
１０４  印刷品質検査機
１０５  レーザー色素固着機
１０６  印刷対象物収納機
１０７  収納庫
【図１】
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【図２】
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【図３】
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