(57)【要約】【課題】印刷物に刃を用いて打ち抜き加工を施す際に、印刷層に発生する割れを抑制する。【解決手段】加工装置２００は、印刷媒体（基板１）上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物５を加工する加工装置であって、印刷物５を加工可能な刃３１と、刃３１を加熱可能なヒーターユニット３６と、ヒーターユニット３６を制御可能な第１制御部（加工制御部３５）と、を備え、第１制御部は、加工を行なう前に、ヒーターユニット３６によって、刃３１を紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておく。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物に刃を用いて加工を行なう加工方法であって、
前記加工を行う前に、前記刃を加熱することを特徴とする印刷物の加工方法。
【請求項２】
前記加工を行う前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１に記載の印刷物の加工方法。
【請求項３】
前記ガラス転移点が、前記印刷層を構成する最表層の紫外線硬化型材料のガラス転移点であることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷物の加工方法。
【請求項４】
印刷媒体上に画像形成材料によって印刷層が形成された印刷物に刃を用いて加工を行なう加工方法であって、
前記加工を行う前に、前記刃を、前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする印刷物の加工方法。
【請求項５】
前記画像形成材料のガラス転移点が、前記印刷層を構成する最表層の画像形成材料のガラス転移点であることを特徴とする請求項４に記載の印刷物の加工方法。
【請求項６】
前記ガラス転移点をＴｇ［℃］としたとき、
Ｔｇ−４０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋１０℃
であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の印刷物の加工方法。
【請求項７】
前記ガラス転移点をＴｇ［℃］としたとき、
Ｔｇ−１０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋３℃
であることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか一項に記載の印刷物の加工方法。
【請求項８】
前記加工を行う前に、前記印刷層を、前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の印刷物の加工方法。
【請求項９】
印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する加工装置であって、
前記印刷物を加工可能な刃と、
前記刃を加熱可能な第１加熱部と、
前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記第１加熱部によって、前記刃を加熱することを特徴とする印刷物の加工装置。
【請求項１０】
前記加工を行なう前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］にあらかじめ加熱しておくことを特徴とする請求項９に記載の印刷物の加工装置。
【請求項１１】
印刷媒体上に画像形成材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する加工装置であって、
前記印刷物を加工可能な刃と、
前記刃を加熱可能な第１加熱部と、
前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記第１加熱部によって、前記刃を前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくことを特徴とする印刷物の加工装置。
【請求項１２】
前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、
前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、
前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記第２加熱部によって、前記印刷層を前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１０または１１に記載の印刷物の加工装置。
【請求項１３】
印刷媒体に紫外線硬化型材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、
前記印刷層が形成された印刷媒体を加工可能な刃と、
前記刃を加熱可能な第１加熱部と、
前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記刃を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記加工を行なう前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、
前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、
前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記印刷層を、前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
印刷媒体に画像形成材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、
前記印刷層が形成された印刷媒体を加工可能な刃と、
前記刃を加熱可能な第１加熱部と、
前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、
前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記刃を、前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、
前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、
前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記印刷層を、前記画像形成材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷物の加工方法、印刷物の加工装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット式プリンターは、高精細なデジタルカラー画像の記録が容易なことから、産業用途の幅広い分野で活用が広まってきた。例えば、様々なデザインや様々な色彩の製品を加工・製造するラインなどでは、予めインクジェット式プリンターによって表面に画像が形成（印刷）された部品や加工材が用いられている。
このような部品や加工材を用いた製造工程では、例えば、加工に用いる打ち抜き刃や切削刃などが、加工箇所の印刷層にダメージを与えてしまう場合があった。これに対し、例えば、特許文献１には、加工箇所の印刷層（硬化したＵＶインク層）に割れが発生するのを防ぐため、加工箇所に形成する画像には、硬度の低いＵＶインクを用いる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９６０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、使用するＵＶインクの色ごとに、硬度が異なるＵＶインクを用意する必要があり、インクジェット式プリンターなどの画像形成装置は、これらを吐出するために異なる吐出ヘッドを備える必要があった。そのため、装置コストが高くなると共に、装置サイズが大きくなってしまうという問題があった。また、同じ色のＵＶインクであっても、硬度の異なるＵＶインクはその組成が異なるために、形成する画像の色合いに微妙な差異が生じてしまい、特にその境界部はその違いが目立つなど、印刷品質が低下してしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例または形態として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］  本適用例に係る印刷物の加工方法は、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物に刃を用いて加工を行なう加工方法であって、前記加工を行う前に、前記刃を加熱することを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、加工を行う前に加熱するため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なる紫外線硬化型材料（ＵＶインク）を用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【０００８】
［適用例２］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記加工を行う前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする。
【０００９】
本適用例によれば、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面をより適切に軟化させることができる。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なるＵＶインクを用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００１０】
［適用例３］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記ガラス転移点が、前記印刷層を構成する最表層の紫外線硬化型材料のガラス転移点であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、印刷層を構成する最表層の紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、刃が印刷層の表面に当接することによって伝達される熱エネルギーによって最表層の加工界面が軟化する。そのため、加工により最表層の加工界面に与えるダメージが軽減される。その結果、最表層の加工界面のダメージがトリガーとなって内部の印刷層にダメージが波及することが抑制される。
【００１２】
［適用例４］  本適用例に係る印刷物の加工方法は、印刷媒体上に画像形成材料によって印刷層が形成された印刷物に刃を用いて加工を行なう加工方法であって、前記加工を行う前に、前記刃を、前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なるＵＶインクを用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００１４】
［適用例５］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記画像形成材料のガラス転移点が、前記印刷層を構成する最表層の画像形成材料のガラス転移点であることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、印刷層を構成する最表層の画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、刃が印刷層の表面に当接することによって伝達される熱エネルギーによって最表層の加工界面が軟化する。そのため、加工により最表層の加工界面に与えるダメージが軽減される。その結果、最表層の加工界面のダメージがトリガーとなって内部の印刷層にダメージが波及することが抑制される。
【００１６】
［適用例６］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記ガラス転移点をＴｇ［℃］としたとき、Ｔｇ−４０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋１０℃であることが好ましい。
【００１７】
本適用例のように、Ｔｇ−４０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋１０℃とすることで、加工により印刷層の破断面に与えるダメージがより軽減される。
【００１８】
［適用例７］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記ガラス転移点をＴｇ［℃］としたとき、Ｔｇ−１０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋３℃であることが好ましい。
【００１９】
本適用例のように、Ｔｇ−１０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋３℃とすることで、加工により印刷層の破断面に与えるダメージがより軽減される。
【００２０】
［適用例８］  上記適用例に係る印刷物の加工方法において、前記加工を行う前に、前記印刷層を、前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００２１】
本適用例のように、印刷層を、画像形成材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことで、刃が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃が印刷層に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【００２２】
［適用例９］  本適用例に係る印刷物の加工装置は、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する加工装置であって、前記印刷物を加工可能な刃と、前記刃を加熱可能な第１加熱部と、前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記第１加熱部によって、前記刃を加熱することを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、加工装置は、印刷物を加工可能な刃と、刃を加熱可能な第１加熱部と、第１加熱部を制御可能な第１制御部とを備えている。第１制御部は、加工を行なう前に、刃を予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なる紫外線硬化型材料（ＵＶインク）を用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００２４】
［適用例１０］  上記適用例に係る印刷物の加工装置において、前記加工を行なう前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］にあらかじめ加熱しておくことを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、第１制御部は、加工を行なう前に、印刷媒体上に紫外線硬化型材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する刃を、紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面をより適切に軟化させることができる。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なる紫外線硬化型材料（ＵＶインク）を用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００２６】
［適用例１１］  本適用例に係る印刷物の加工装置は、印刷媒体上に画像形成材料によって印刷層が形成された印刷物を加工する加工装置であって、前記印刷物を加工可能な刃と、前記刃を加熱可能な第１加熱部と、前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記第１加熱部によって、前記刃を前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、加工装置は、印刷物を加工可能な刃と、刃を加熱可能な第１加熱部と、第１加熱部を制御可能な第１制御部とを備えている。第１制御部は、加工を行なう前に、刃を、画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なるＵＶインクを用いることなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００２８】
［適用例１２］  上記適用例に係る印刷物の加工装置において、前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記第２加熱部によって、前記印刷層を前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００２９】
本適用例によれば、加工装置は、更に、印刷層を加熱可能な第２加熱部と、第２加熱部を制御可能な第２制御部とを備えている。第２制御部は、加工を行なう前に、第２加熱部によって、印刷層を画像形成材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。そのため、刃が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃が印刷層に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【００３０】
［適用例１３］  本適用例に係る画像形成装置は、印刷媒体に紫外線硬化型材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、前記印刷層が形成された印刷媒体を加工可能な刃と、前記刃を加熱可能な第１加熱部と、前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記刃を加熱することを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、画像形成装置は、印刷媒体に紫外線硬化型材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、印刷層が形成された印刷媒体（印刷物）を加工可能な刃と、刃を加熱可能な第１加熱部と、第１加熱部を制御可能な第１制御部とを備えている。つまり、画像形成装置は、印刷媒体に印刷を行なうばかりでなく、印刷された印刷物の加工を行なうことができる。
また、第１制御部は、加工を行なう前に、刃を予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。
つまり、本適用例によれば、加工による印刷層の品質低下が抑制された、より小型の画像形成装置を提供することができる。
【００３２】
［適用例１４］  上記適用例に係る画像形成装置において、前記加工を行なう前に、前記刃を、前記紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃ［℃］に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００３３】
本適用例によれば、第１制御部は、加工を行なう前に、刃を、紫外線硬化型材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面をより適切に軟化させることができる。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。
【００３４】
［適用例１５］  上記適用例に係る画像形成装置において、前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記印刷層を、前記ガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００３５】
本適用例によれば、画像形成装置は、更に、印刷層を加熱可能な第２加熱部と、第２加熱部を制御可能な第２制御部とを備えている。第２制御部は、加工を行なう前に、印刷層を、紫外線硬化型材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。そのため、刃が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃が印刷層に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【００３６】
［適用例１６］  本適用例に係る画像形成装置は、印刷媒体に画像形成材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、前記印刷層が形成された印刷媒体を加工可能な刃と、前記刃を加熱可能な第１加熱部と、前記第１加熱部を制御可能な第１制御部と、を備え、前記第１制御部は、前記加工を行なう前に、前記刃を、前記画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００３７】
本適用例によれば、画像形成装置は、印刷媒体に画像形成材料によって印刷層を形成可能な印刷部と、印刷層が形成された印刷媒体（印刷物）を加工可能な刃と、刃を加熱可能な第１加熱部と、第１加熱部を制御可能な第１制御部とを備えている。つまり、画像形成装置は、印刷媒体に印刷を行なうばかりでなく、印刷された印刷物の加工を行なうことができる。
また、第１制御部は、加工を行なう前に、刃を、画像形成材料のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃が印刷層に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などが抑制される。
つまり、本適用例によれば、加工による印刷層の品質低下が抑制された、より小型の画像形成装置を提供することができる。
【００３８】
［適用例１７］  上記適用例に係る画像形成装置において、前記印刷層を加熱可能な第２加熱部と、前記第２加熱部を制御可能な第２制御部と、を備え、前記第２制御部は、前記加工を行なう前に、前記印刷層を、前記画像形成材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことを特徴とする。
【００３９】
本適用例によれば、画像形成装置は、更に、印刷層を加熱可能な第２加熱部と、第２加熱部を制御可能な第２制御部とを備えている。第２制御部は、加工を行なう前に、印刷層を、画像形成材料のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。そのため、刃が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃が印刷層に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】実施形態１に係る画像形成装置を模式的に示す正面図
【図２】実施形態２に係る印刷物の加工装置を模式的に示す正面図
【図３】（ａ）刃によって印刷物に穴あけ加工を行なう様子を示す印刷物の断面図、（ｂ）打ち抜き穴の平面図、（ｃ）抜き穴に発生する割れ欠けを示す平面図
【図４】（ａ）組成が異なるＵＶインクにより印刷層が形成されている場合を示す平面図、（ｂ）同、断面図
【図５】印刷層が３層で形成されている場合を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。以下は、本発明の一実施形態であって、本発明を限定するものではない。なお、以下の各図においては、説明を分かりやすくするため、実際とは異なる尺度で記載している場合がある。
【００４２】
（実施形態１）画像形成装置
図１は、実施形態１に係る画像形成装置１００を模式的に示す正面図である。
図１において、Ｚ軸方向が上下方向、−Ｚ方向が鉛直方向、Ｙ軸方向が前後方向、＋Ｙ方向が手前方向、Ｘ軸方向が左右方向、＋Ｘ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が、画像形成装置１００が設置される平面と平行な面としている。
【００４３】
画像形成装置１００は、印刷媒体としての基板１の表面に画像形成材料としての紫外線硬化型材料（紫外線硬化型インク（以下ＵＶインク２と言う））を付与し、画像を描くことによって印刷層３を形成し、次に、この印刷層３が形成された基板１（以下、印刷物５とも言う）に穴あけなどの必要な加工を行なう装置である。基板１には、その融点が光重合の完了したＵＶインク２のガラス転移点より高い樹脂、紙、金属、木材などからなる板やフィルムを用いる。
【００４４】
画像形成装置１００は、基板供給部１０、印刷部２０、基板加工部３０、基板収容部４０、搬送機構５０などを備えている。
基板供給部１０は、図１に示すように、画像形成装置１００のＸ側端部に位置し、基板１を収容するカセット１１から、基板１を１枚ずつ取り出し、搬送機構５０に送り出すローダー（図示省略）を備えている。
【００４５】
印刷部２０は、基板１の表面にＵＶインク２を付与（描画）して印刷層３を形成する部分であり、基板供給部１０の−Ｘ側に配置されている。印刷部２０は、吐出ヘッド２１、カートリッジ装填部２２、キャリッジ２３、キャリッジ移動機構２４（構成図省略）、印刷制御部２５、描画ステージ２６、照射部としてのＵＶ照射機２７などを備えている。
基板供給部１０から搬送機構５０によって送り出された基板１は、描画ステージ２６上の位置決め機構（図示省略）により描画ステージ２６の所定の位置にセットされる。
【００４６】
吐出ヘッド２１は、描画ステージ２６上の基板１の表面に、インクジェット法によりＵＶインク２を吐出するノズル（図示省略）を備えている。
カートリッジ装填部２２は、ＵＶインク２を収容したインクカートリッジを装填し、ＵＶインク２を吐出ヘッド２１に供給する。
キャリッジ２３は、吐出ヘッド２１、カートリッジ装填部２２（インクカートリッジ）を搭載し、キャリッジ移動機構２４によって、描画ステージ２６上の基板１の上面を移動する。
キャリッジ移動機構２４は、Ｘ−Ｙ軸直動搬送機構を有し、キャリッジ２３をＸ−Ｙ平面で移動（走査）させる。
【００４７】
印刷部２０は、印刷制御部２５による制御によって、描画ステージ２６上にセットされた基板１に、ＵＶインク２による所望の画像を形成する。具体的には、印刷制御部２５は、予め入力されたデザイン画像情報を有し、この画像情報に応じて、吐出ヘッド２１を移動する位置、ＵＶインク２を吐出するタイミングを制御し、対応する位置にＵＶインク２を付与することで所望の画像を有する印刷層３を形成する。
【００４８】
ＵＶ照射機２７は、基板１に付与されたＵＶインク２（印刷層３）を硬化させる紫外線照射機である。
【００４９】
基板加工部３０は、印刷部２０によって印刷層３が形成された基板１（印刷物５）に穴あけなどの必要な加工を行なう部分であり、印刷部２０の−Ｘ側に配置されている。基板加工部３０は、刃３１を備えた打ち抜き上型３２、基板１をその下部から支える打ち抜き下型３３、打ち抜き上型３２を基板１に押圧するプレス機構３４、加工制御部３５などを備えている。
【００５０】
刃３１は、基板１に当接し押圧して所望の形状に打ち抜く、あるいは所望の形状の穴を打ち抜く打ち抜き刃であり、打ち抜き上型３２の下面に備えられている。
打ち抜き上型３２には、刃３１を加熱可能な第１加熱部としてのヒーターユニット３６が備えられている。
打ち抜き下型３３は、打ち抜き上型３２の下方に配置され、基板１（印刷物５）の位置決め機構を有する。打ち抜き下型３３は、プレス機構３４によって押圧される打ち抜き上型３２との間に基板１を所定の位置で支える。また、打ち抜き下型３３は、基板１（印刷層３）を加熱可能な第２加熱部としてのヒーターユニット３７を備えている。
【００５１】
加工制御部３５は、プレス機構３４の駆動制御、ヒーターユニット３６，３７の温度制御を行なう。つまり、加工制御部３５は、第１制御部および第２制御部としての機能を合わせ持っている。
加工制御部３５は、加工を行なう前に、ヒーターユニット３６によって、刃３１をＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておく。また、加工制御部３５は、加工を行なう前に、ヒーターユニット３７によって基板１（印刷層３）を、基板１の融点未満の温度において、ＵＶインク２のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。
【００５２】
基板収容部４０は、画像形成装置１００の−Ｘ側端部に位置し、基板１を収容するカセット１１に、搬送機構５０から基板１を１枚ずつ収納するアンローダー（図示省略）を備えている。
搬送機構５０は、基板供給部１０からとり出された基板１を、順に、印刷部２０、基板加工部３０、基板収容部４０へと搬送する機能を有し、搬送の制御は、搬送制御部５１によって行なわれる。
【００５３】
なお、印刷制御部２５、加工制御部３５（含む第１制御部，第２制御部）、搬送制御部５１は、それぞれ個別に設けるのではなく、図１に示すように、例えばパーソナルコンピューター６０を用いて集中制御する構成であっても良い。
【００５４】
（実施形態２）印刷物の加工装置
次に、実施形態２に係る印刷物の加工装置としての加工装置２００について説明する。なお、説明にあたり、上述した実施形態と同一の構成部位については、同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
図２は、加工装置２００を模式的に示す正面図である。
図２は、図１と同様に、Ｚ軸方向が上下方向、−Ｚ方向が鉛直方向、Ｙ軸方向が前後方向、＋Ｙ方向が手前方向、Ｘ軸方向が左右方向、＋Ｘ方向が左方向、Ｘ−Ｙ平面が、加工装置２００が設置される平面と平行な面としている。
【００５５】
加工装置２００は、印刷物５を加工する加工装置である。加工装置２００は、印刷工程（基板１の表面にＵＶインク２によって印刷層３を形成する工程）を、例えば、別の工場や別のラインにおいて別の装置で行なう場合に、印刷物５の加工だけを行なう装置として構成される。つまり、加工装置２００は、画像形成装置１００から、印刷部２０を除いた構成の加工装置であり、基板供給部１０、基板加工部３０、基板収容部４０、搬送機構５０などにより構成される。
【００５６】
加工装置２００は、画像形成装置１００から印刷部２０を除いた構成であるため、搬送機構５０は、基板供給部１０からとり出された基板１を、順に、基板加工部３０、基板収容部４０へと搬送する。また、例えばパーソナルコンピューター６０を用いて集中制御する場合には、加工制御部３５（含む第１制御部，第２制御部）および搬送制御部５１を集中制御する構成であれば良い。その他の構成は、画像形成装置１００と同じである。
【００５７】
なお、画像形成装置１００、加工装置２００が備える基板加工部３０は、刃３１によって打ち抜き加工を行なう部分であると説明したが、打ち抜き加工に限定するものではない。例えば、刃を印刷層３に当接させて行なう加工として、切削加工や打刻などを施す加工であっても良い。
【００５８】
（実施形態３）印刷物の加工方法
次に、実施形態３として、実施形態１の画像形成装置１００、あるいは実施形態２の加工装置２００を用いて、印刷物５に対して、穴あけなどの加工を行なう方法について説明する。
本実施形態における印刷物５の加工方法は、基板１上にＵＶインク２によって印刷層３が形成された印刷物５に刃３１を用いて加工を行なう加工方法であって、刃３１を、ＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度Ｔｃに予め加熱しておくことを特徴としている。
【００５９】
図３（ａ）は、刃３１によって印刷物５に穴あけ加工を行なう様子を示す印刷物５の一例の断面図、図３（ｂ）は、打ち抜き穴の平面図である。
印刷物５は、基板１および基板１の表面に付与されたＵＶインク２によって形成された印刷層３によって構成されている。印刷層３は、ＵＶインク２の種類により印刷層３ａ、３ｂの２層構造となっている。印刷層３ａは、基板１と印刷層３ｂとの密着性を高めるためのバインダー層であり、透明なＵＶインク２ａによって形成されている。印刷層３ｂは、所望の画像を形成するためのカラー層であり、カラーのＵＶインク２ｂによって形成されている。
なお、印刷層３ａ、３ｂはいずれも紫外線照射機（画像形成装置１００の場合はＵＶ照射機２７）によって硬化（光重合）が完了している。以下では、硬化した印刷層３ｂのガラス転移点をＴｇ［℃］として説明する。
【００６０】
刃３１は、図３（ｂ）に示すような円形の抜き穴９を形成するための超硬合金製の円筒型打ち抜き刃である。
図３（ｃ）は、抜き穴９に発生する場合がある割れ、欠けを示す平面図である。従来技術では、刃３１によるダメージで、印刷層３に、図３（ｃ）に示す例のように、割れ９ａや欠け９ｂが発生してしまう場合があった。本実施形態における印刷物の加工方法では、このような割れ、欠け、また剥離の発生による加工品質の低下を抑制することを目的としている。
【００６１】
まず、予め、刃３１および打ち抜き下型３３を加熱しておく。具体的には、印刷層３ｂのガラス転移点Ｔｇ［℃］に基づき、加工制御部３５が、ヒーターユニット３６，３７（図１，２）を制御して加熱する。好適例としては、刃３１の温度ＴｃをＴｇ−５℃に加熱し、打ち抜き下型３３の温度Ｔｆを印刷層３の到達温度がＴｇ−５℃となるように加熱しておく。
なお、刃３１および打ち抜き下型３３を加熱しておく温度は、これらの温度に限定するものではない。刃３１の温度Ｔｃは、Ｔｇ−４０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋１０℃の範囲であれば良い。より好ましくは、Ｔｇ−１０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋３℃の範囲とするのが良い。また、打ち抜き下型３３の温度Ｔｆは、印刷層３の温度がＴｇ未満になる温度であれば良い。それぞれ、事前に評価しておくことにより、最適値を求めておくことが好ましい。
【００６２】
次に、印刷物５を、打ち抜き下型３３の所定の位置に載置し、所定の時間放置する。具体的には、搬送機構５０によって搬送された印刷物５が、打ち抜き下型３３の位置決め機構によって所定の位置にセットされる。放置する時間は、加熱された打ち抜き下型３３によって、印刷層３が所定の到達温度に達する時間であれば良く、予め評価するなどして求めておき、加工制御部３５によって制御する。
なお、放置時間を短縮するために、搬送機構５０に予熱手段を備える構成であっても良い。
【００６３】
次に、穴あけ加工を行なう。具体的には、加工制御部３５の制御により、プレス機構３４を駆動制御して、打ち抜き上型３２（刃３１）を印刷物５に押圧し、抜き穴９を形成する。
【００６４】
なお、基板１の表面に付与するＵＶインク２は、様々なカラーのＵＶインク２を用いることができるため、硬化した印刷層３ｂのガラス転移点Ｔｇ［℃］は、使用するＵＶインク２の組成によって異なる場合がある。
図４（ａ），（ｂ）は、組成が異なるＵＶインク２により画像（印刷層３）が形成されている場合の一例を示す平面図および断面図である。
【００６５】
図４（ａ）に示すように、ＵＶインク２ｂ−ａにより形成された印刷層３ｂ−ａには抜き穴９ａを形成し、ＵＶインク２ｂ−ｂにより形成された印刷層３ｂ−ｂには抜き穴９ｂ，９ｃを形成する場合、それぞれの抜き穴を形成する刃３１の加熱温度をそれぞれの印刷層３に合わせて最適化する。具体的には、図４（ｂ）に示すそれぞれの刃３１ａ，３１ｂ，３１ｃにおいて、刃３１ａは、印刷層３ｂ−ａのガラス転移点Ｔｇ［℃］に合わせた温度に加熱し、刃３１ｂ，３１ｃは、印刷層３ｂ−ｂのガラス転移点Ｔｇ［℃］に合わせた温度に加熱しておく。
【００６６】
また、印刷層３は、バインダー層（印刷層３ａ）とカラー層（印刷層３ｂ）の２層構造に限定するものではなく、より多層で構成する場合がある。
図５は、印刷層３が３層で形成されている場合を示す断面図である。バインダー層（印刷層３ａ）とカラー層（印刷層３ｂ）の上にさらにコート層（印刷層３ｃ）を形成した場合の一例を示している。２層目の印刷層３ｂには、印刷層３ｂ−ａと印刷層３ｂ−ｂとが形成されており、その上層に印刷層３ｃが形成されている。コート層（印刷層３ｃ）は、例えば、透明なＵＶインク２による艶消し処理などを行なうための層である。
【００６７】
このような構成の印刷物５の加工においては、刃３１ａ，３１ｂを、印刷層３ｃのガラス転移点Ｔｇ［℃］に合わせた温度に加熱しておく。
【００６８】
（実施例）
次に、予め加熱する刃３１の温度を変えて印刷物５の穴あけ加工を行ない、その加工品質を評価した実施例について説明する。
評価に用いた部材は以下である。印刷層３は２層構造としている。
基板１（５０μｍ）：ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）
バインダー層用ＵＶインク２（印刷層３ａ、５μｍ）：ガラス転移点約１００℃
カラー層用ＵＶインク２（印刷層３ｂ、４５μｍ）：ガラス転移点約１００℃
刃３１：超硬合金製
【００６９】
評価方法は以下である。
印刷物５（印刷層３）の加熱は行なわず、室温（約２５℃）とした。
刃３１の刃先の温度を表１に示す各温度に加熱し、次に、刃３１の刃先を印刷物５の表面に当接させた（当接時間約１．０秒）。
当接時間経過後に刃３１を加圧して抜き穴を形成して直ちに刃３１を印刷物５から離し、実態顕微鏡にて形成された抜き穴の外観を評価した。
【００７０】
評価基準は以下である。
Ａ：割れ・欠けが認められない
Ｂ：微小な割れ・欠けが認められるが許容範囲
Ｃ：割れ・欠けが発生
Ｄ：割れ・欠けが多数発生
表１に、刃３１の加熱温度と形成した抜き穴９の評価結果を示す。
【００７１】
【表１】
2015120284.tif 000003
【００７２】
表１から判るように、刃３１を印刷層３のガラス転移点Ｔｇ付近の温度に予め加熱しておくことで、加工界面に発生する割れ、欠けの発生が抑制される。
【００７３】
以上述べたように、本実施形態による印刷物の加工方法、印刷物の加工装置、および画像形成装置によれば、以下の効果を得ることができる。
まず、本実施形態による印刷物の加工方法においては、印刷層３が形成された印刷物５を加工する刃３１を、ＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃３１が印刷層３に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層３の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などが抑制される。その結果、例えば、硬度が異なるＵＶインク２を用いることなどもなく、従って、画像形成装置のコストアップやサイズの大型化、印刷品質の低下を招くことなく加工品質の低下を抑制することができる。
【００７４】
また、印刷層３が形成された印刷物５を加工する刃３１を、印刷層３を構成する最表層のＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、刃３１が印刷層３の表面に当接することによって伝達される熱エネルギーによって最表層の加工界面が軟化する。そのため、加工により最表層の加工界面に与えるダメージが軽減される。その結果、最表層の加工界面のダメージがトリガーとなって内部の印刷層３にダメージが波及することが抑制される。
【００７５】
また、Ｔｇ−４０℃＜Ｔｃ＜Ｔｇ＋１０℃とすることで、加工により印刷層３の破断面に与えるダメージがより軽減される。
【００７６】
また、印刷層３を、ＵＶインク２のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておくことで、刃３１が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃３１が印刷層３に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層３の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【００７７】
次に、本実施形態による印刷物の加工装置においては、加工装置２００は、印刷物５を加工可能な刃３１と、刃３１を加熱可能なヒーターユニット３６と、ヒーターユニット３６を制御可能な第１制御部とを備えている。第１制御部は、加工を行なう前に、刃３１を、ＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃３１が印刷層３に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層３の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などが抑制される。
【００７８】
また、加工装置２００は、更に、印刷層３を加熱可能なヒーターユニット３７と、ヒーターユニット３７を制御可能な第２制御部とを備えている。第２制御部は、加工を行なう前に、ヒーターユニット３７によって、印刷層３をＵＶインク２のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。そのため、刃３１が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃３１が印刷層３に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層３の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【００７９】
また、本実施形態による画像形成装置においては、画像形成装置１００は、基板１にＵＶインク２によって印刷層３を形成可能な印刷部２０と、印刷部２０によって印刷層３が形成された印刷物５を加工可能な刃３１と、刃３１を加熱可能なヒーターユニット３６と、ヒーターユニット３６を制御可能な第１制御部とを備えている。つまり、画像形成装置１００は、基板１に印刷を行なうばかりでなく、印刷された印刷物５の加工を行なうことができる。
【００８０】
また、第１制御部は、加工を行なう前に、刃３１を、ＵＶインク２のガラス転移点に応じた所定の温度に予め加熱しておくため、加工時に刃３１が印刷層３に当接することによって伝達される熱エネルギーにより加工界面が軟化する。そのため、加工により印刷層３の破断面に与えるダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などが抑制される。
つまり、本実施形態によれば、加工による印刷層３の品質低下が抑制された、より小型の画像形成装置を提供することができる。
【００８１】
また、画像形成装置１００は、更に、印刷層３を加熱可能なヒーターユニット３７と、ヒーターユニット３７を制御可能な第２制御部とを備えている。第２制御部は、加工を行なう前に、ヒーターユニット３７によって、印刷層３を、ＵＶインク２のガラス転移点未満の温度に予め加熱しておく。そのため、刃３１が当接する加工面をより短時間で軟化させることができる。その結果、加熱された刃３１が印刷層３に当接している時間、すなわち加工時間をより短縮することができる。換言すると、より高速の加工を行なう場合であっても、印刷層３の破断面のダメージが軽減され、加工箇所における印刷層３の割れ、欠け、剥離などの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１…基板、２，２ａ，２ｂ…ＵＶインク、３，３ａ，３ｂ，３ｃ…印刷層、５…印刷物、９，９ａ，９ｂ…抜き穴、１０…基板供給部、１１…カセット、２０…印刷部、２１…吐出ヘッド、２２…カートリッジ装填部、２３…キャリッジ、２４…キャリッジ移動機構、２５…印刷制御部、２６…描画ステージ、２７…ＵＶ照射機、３０…基板加工部、３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…刃、３２…打ち抜き上型、３３…打ち抜き下型、３４…プレス機構、３５…加工制御部、３６，３７…ヒーターユニット、４０…基板収容部、５０…搬送機構、５１…搬送制御部、６０…パーソナルコンピューター、１００…画像形成装置、２００…加工装置。
【図１】
2015120284.tif 000004
【図２】
2015120284.tif 000005
【図３】
2015120284.tif 000006
【図４】
2015120284.tif 000007
【図５】
2015120284.tif 000008