(57)【要約】【課題】厚盛り印刷が可能な印刷方法を提供する。【解決手段】本発明の印刷工程は、インクジェットヘッドを記録媒体１に対して主走査方向および主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、液状体の液滴を吐出して記録媒体１の画像形成面１ａに着弾させる印刷工程と、その後で画像形成面１ａの液状体を硬化させるＵＶ照射工程を含む。ここで、記録媒体１の画像形成面１ａは撥液膜４により撥液性を有している。また、印刷工程では、インクジェットヘッドの主走査方向および副走査方向の少なくとも一方に隣接する液滴の着弾間距離よりも大きい着弾径で液滴を画像形成面１ａに着弾させる。これにより、画像形成面１ａにおいて液状体の凝集や分散が起こり、バルジ７が形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドを記録媒体に対して主走査方向および前記主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、前記インクジェットヘッドが有するノズルから液状体の液滴を吐出して前記記録媒体の画像形成面に着弾させることにより画像を形成する印刷工程と、
前記印刷工程の後で前記画像形成面の前記液状体を硬化させる硬化工程と、を含み、
前記記録媒体の前記画像形成面は撥液性を有し、
前記印刷工程が、前記インクジェットヘッドの前記主走査方向および前記副走査方向の少なくとも一方に隣接する液滴の着弾間距離よりも大きい着弾径で前記液滴を前記画像形成面に着弾させる第１の印刷ステップを含むことを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷方法において、
前記画像形成面における前記液状体の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることを特徴とする印刷方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の印刷方法において、
前記印刷工程の前に、前記インクジェットヘッドを用いて液状体の液滴を吐出して前記画像形成面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷方法において、
前記印刷工程で、前記第１の印刷ステップを２周期以上繰り返すことを特徴とする印刷方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の印刷方法において、
前記印刷工程が、前記第１の印刷ステップの後で、前記液滴の着弾間距離よりも小さい着弾径の前記液滴を前記画像形成面に着弾させる第２の印刷ステップを含むことを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷方法、特に、厚盛り印刷が可能な印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、視覚・嗅覚・触覚などに訴える要素を付与して印刷物の付加価値を高める特殊印刷技術が研究、開発され、一部が利用されている。その特殊印刷の一つとして、印刷物に立体感や触感などの質感を与える目的の厚盛り印刷技術がある。例えば特許文献１に、スクリーン印刷方式により厚盛り印刷する印刷方法が紹介されている。
【０００３】
特許文献１に記載のスクリーン印刷方式による厚盛り印刷方法は、まず、記録媒体（印刷基材）の画像形成面の厚盛り印刷パターンを形成する領域とは異なる領域、即ち、厚盛り印刷パターンを囲む領域に、専用のスクリーンマスクを用いて離形剤による印刷パターン（離形剤層）を形成する。次に、厚盛り印刷パターンが描かれたスクリーンマスクを用いて、離形剤による印刷パターンが描かれていない領域、即ち、厚盛り印刷する領域に所定の液状体（樹脂インク）を厚盛り印刷する。そして、厚盛り印刷した液状体を、その液状体の硬化方法に準じて固化させた後に、離形剤を除去することにより液状体による厚盛り印刷パターンを得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０５４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の印刷方法では、まず、離形剤パターンを形成してから、その離形剤パターンに囲まれた領域に厚盛り印刷を行い、さらに、厚盛り印刷パターンを固化させてから離形剤パターンを除去する必要がある。このため、離形剤パターン形成および厚盛りパターン形成のそれぞれに専用のスクリーンマスクが必要になるとともに、離形剤パターンの印刷工程および除去工程が必要となるなど工程が増えて複雑になり、製造コストが増大する虞があるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る印刷方法は、インクジェットヘッドを記録媒体に対して主走査方向および前記主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、前記インクジェットヘッドが有するノズルから液状体の液滴を吐出して前記記録媒体の画像形成面に着弾させることにより画像を形成する印刷工程と、前記印刷工程の後で前記画像形成面の前記液状体を硬化させる硬化工程と、を含み、前記記録媒体の前記画像形成面は撥液性を有し、前記印刷工程が、前記インクジェットヘッドの前記主走査方向および前記副走査方向の少なくとも一方に隣接する液滴の着弾間距離よりも大きい着弾径で前記液滴を前記画像形成面に着弾させる第１の印刷ステップを含むことを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、記録媒体の画像形成面に吐出させた液状体の液滴の着弾径が、インクジェットヘッドの走査方向および副走査方向の少なくとも一方に隣接する液滴の着弾径の中心間距離である着弾間距離よりも大きいので、隣接して着弾した液滴どうしが合わさって体積の大きな液状体の塊が形成される。しかも、画像形成面が撥液性を有する構成となっているので、着弾時に接触し合った隣接する着弾液滴どうしの凝集や、それらの凝集した液状体の塊どうしの凝集が促進され、より大きな液状体の塊を形成することができる。
したがって、従来のスクリーン印刷法により離形剤を用いて厚盛り印刷を行なう場合のように、何種類ものスクリーンマスクを用意したり、離形剤の塗布および剥離などの多くの工程を通したりすることなく、立体感などの質感を有する画像形成を比較的容易に実現できる印刷方法を提供することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の印刷方法において、前記画像形成面における前記液状体の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、画像形成面における液状体の凝集が良好に促進され所望の質感を有する画像形成が行なえるとともに、凝集した液状体を固化させたときの記録媒体と液状体凝集物との密着性を確保することができることを発明者は見出した。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の印刷方法において、前記印刷工程の前に、前記インクジェットヘッドを用いて液状体の液滴を吐出して前記画像形成面に撥液膜を形成する撥液膜形成工程を有することを特徴とする。
【００１２】
本適用例によれば、画像形成面の撥液性が十分でないどのような記録媒体を用いた場合でも、上記適用例に示す印刷工程に用いるものと同じインクジェット印刷装置を用いて画像形成面に所望の撥液性を付与し、質感を有する厚盛り印刷を実現することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の印刷方法において、前記印刷工程で、前記第１の印刷ステップを２周期以上繰り返すことを特徴とする。
【００１４】
本適用例によれば、様々な大きさの液状体の塊からなる所望の質感やデザインの立体的な画像を形成することができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の印刷方法において、前記印刷工程が、前記第１の印刷ステップの後で、前記液滴の着弾間距離よりも小さい着弾径の前記液滴を前記画像形成面に着弾させる第２の印刷ステップを含むことを特徴とする。
【００１６】
本適用例によれば、第１の印刷ステップで形成される複数の液滴が凝集した液状体の塊を固化させる前に、第２の印刷ステップを行なうので、第２の印刷ステップで画像形成面に着弾する液状体の液滴のうち、第１の印刷ステップで形成された液状体の塊に接触する液滴はそこに吸収され、それ以外の第２の印刷ステップにより着弾した隣接する液滴は凝集せずに独立したドットとして形成される。これにより、例えば、第２の印刷ステップにより形成されるマット面に、第１の印刷ステップで形成される液状体の塊による立体的な画像が形成されるなど、多彩な立体画像の形成が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の実施形態に係る印刷方法で印刷された印刷物の一例を模式的に示す平面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図２】印刷方法の一実施形態に係るフローチャート。
【図３】印刷方法の実施形態において、記録媒体の画像形成面に着弾させた液滴の着弾径と着弾間距離との関係を模式的に説明する平面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、印刷方法の一実施形態を模式的に説明する平面図。
【図５】印刷方法の変形例に係るフローチャート。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、印刷方法の変形例を模式的に説明する平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００１９】
〔印刷物〕
図１は、本実施形態に係る印刷方法で印刷された印刷物の一例を模式的に示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図１に示すように、後述する本実施形態の印刷方法により印刷された印刷物１０は、一主面である画像形成面１ａに撥液性を有する記録媒体１と、画像形成面１ａに液状体としての樹脂インクを印刷することにより形成された大小さまざまな複数のバルジ（ｂｕｌｇｅ）７と、を有している。
【００２０】
本実施形態の記録媒体１は、板状の基材３と、その基材３の一主面全面に形成された撥液性を有する撥液膜４とにより構成されている。記録媒体１において、撥液膜４の露出面が画像形成面１ａとなる。
記録媒体１の画像形成面１ａに形成された大小さまざまなバルジ７は、液状体としての樹脂インク（バルジ形成用機能液）を固化して形成されたものである。撥液膜４により撥液性を有する画像形成面１ａに樹脂インクを塗布して形成されたバルジ７は、画像形成面１ａと塗布直後の樹脂インクとの接触角の作用により膨らみ感を有している。このようなバルジ７を有する印刷物１０は、見た目に立体感や触感などの質感を与え、例えば、湯気や冷気、あるいは水滴などのいきいきとした所謂シズル感と呼ばれる生き生きとした現物感を表現することが可能になる。
【００２１】
〔印刷方法〕
次に、上記印刷物１０を製造する印刷方法の一実施形態について図面に沿って説明する。
図２は、本実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。また、図３は、本実施形態の印刷方法において、記録媒体の画像形成面に着弾させた液滴の着弾径と着弾間距離との関係を模式的に説明する平面図である。また、図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の印刷方法を模式的に説明する平面図である。
【００２２】
本実施形態の印刷物１０を形成する印刷方法では、インクジェットヘッドを記録媒体１に対して主走査方向および主走査方向と交差する副走査方向に相対移動させながら、そのインクジェットヘッドが有するノズルから液状体としての機能液の液滴を吐出して記録媒体１の画像形成面１ａに着弾させることにより画像を形成するインクジェット印刷法を利用する。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すように、機能液を印刷してバルジを形成する印刷工程の前に、基材３上に撥液膜４形成を行なう。詳細には、ステップＳ１に示すように、インクジェット印刷装置を用いて、基材３の一主面（画像形成面１ａとする側の面）に撥液膜形成用機能液を所定量塗布する。ここで、所定量とは、基材３の一主面全体を覆って撥液膜として十分に機能する固化物としての撥液膜４が形成できる液滴量をいう。
このように、後述するバルジ形成のための印刷工程で用いるものと同じインクジェット印刷装置を用いて液状体としての撥液膜形成用機能液の液滴を吐出させて画像形成面１ａに撥液膜４を形成することにより、画像形成面の撥液性が十分でないいかなる基材３を用いた場合でも、印刷装置を増設することなく、画像形成面１ａに所望の撥液性を付与して、バルジ形成が可能な記録媒体１を形成することができる。
これにより、本実施形態の印刷方法で用いる記録媒体１用の基材３には様々な材料を用いることができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、およびポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などのプラスチック類や、印刷用紙などの紙類やダンボール類、あるいは、アルミニウム（Ａｌ）や銅（Ｃｕ）などの金属など、様々な材料を印刷物１０の記録媒体１の基材３として利用することができる。
なお、本実施形態では、基材３上に撥液膜４を形成したが、表面に所定の撥液性を有する基材を用いる場合には、撥液膜を形成する工程は必要なく、基材の表面を画像形成面とすることができる。撥液膜を形成する必要のない基材としては、例えば、ポリプロピレンなどを挙げることができる。
【００２４】
次に、ステップＳ２に示すように、画像形成面１ａに印刷された撥液膜形成用機能液を固化させて撥液膜４を形成する。撥液膜形成用機能液を固化させる方法は、撥液膜形成用機能液の硬化タイプによる。例えば、熱硬化タイプであれば、恒温層内で加熱したり、局所加熱装置の温風を当てたりする方法により固化させて撥液膜４を形成することができる。
なお、撥液膜４の形成は、上記のようなインクジェット法以外の方法で行なうことができる。例えば、基材３の表面にスピンコート法やディッピング法を用いて撥液性の液状体を塗布してから固化させる方法などを用いることができる。
【００２５】
次に、印刷工程としてのバルジ形成を行なう。詳細には、ステップＳ３に示すように、まず、インクジェット印刷装置により、記録媒体１の撥液膜４の表面である画像形成面１ａに第１の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷を行なう。
液状体としてのバルジ形成用機能液には、硬化する方法により分けられることがある。例えば、紫外線（ＵＶ）硬化タイプや、熱硬化タイプなどがある。本実施形態では、印刷物として、膨らみを有するバルジを形成したいため、硬化時の体積収縮が抑えられ印刷したバルジ形成用機能液のレベリングがされ難いＵＶ硬化タイプのものが好適である。
【００２６】
バルジ形成用機能液印刷では、画像形成面１ａに所望の形状のバルジ７が発現するように、バルジ形成用機能液を次に示す条件で画像形成面１ａに着弾させる。即ち、図３に示すように、インクジェットヘッドの主走査方向および副走査方向の少なくとも一方に隣接する液滴の着弾径Ｄが、それら隣接する液滴の中心間距離である着弾間距離Ｐよりも大きくなるように、インクジェットヘッドから液滴を吐出する。ここで言う一方に隣接する液滴とは、同一の走査でインクジェットヘッドから吐出される液滴のうちで着弾間距離の最も小さい液滴どうしのことである。この場合、着弾間距離Ｐよりも着弾径Ｄが大きいので隣接する液滴どうしは画像形成面１ａに着弾直後に接触する。ここで、画像形成面１ａは撥液膜４により撥液性を有しているので、隣接して着弾した液滴どうしが合わさり、さらに合わさった液状体の凝集が起こって体積の大きな液状体の塊が形成される。
【００２７】
図４（ａ）では、インクジェットヘッドの主走査方向および副走査方向の両方ともに隣接する液状体としてのバルジ形成用機能液の液滴の着弾間距離よりも大きい着弾径で着弾させる印刷パターンを、副走査方向に間を空けて複数列形成する例を示している。すると、図３の上記説明と同様な作用によって、主走査方向および副走査方向に隣接する液滴どうしが合わさり、さらに画像形成面１ａが有する撥液性によって液状体（バルジ形成用機能液＝図中、黒く塗りつぶして示す（以下同じ））の凝集が促進されて体積の大きなバルジ形成用機能液の塊が形成される。この塊は、当初、図４（ｂ）の紙面右側に示すような帯状の一塊となり、さらに時間の経過とともに、画像形成面１ａの撥液性により液状体としてのバルジ形成用機能液の凝集が促進されると、画像形成面１ａの各部で凝集がランダムに起こることにより、図４（ｂ）の紙面左側に示すように、凝集とともに液状体の分散も起こり、さらに凝集と分散が進み、やがて平衡状態になると、図４（ｃ）に示すような、不規則が故に自然なシズル感を有する複数のバルジ７を形成することができる。
【００２８】
上記したシズル感に富むバルジを形成するために、撥液膜４による画像形成面１ａにおいて、液状体としてのバルジ形成用機能液の静的接触角が２０°〜７０°の範囲にあり、且つ、前進接触角と後退接触角との差が３０°以下であることが望ましい。さらに、上記静的接触角は、３０°〜５０°の範囲にあることがさらに好ましい。これによれば、画像形成面１ａにおける液状体（バルジ形成用機能液）の凝集あるいは分散が良好に促進され、所望の質感を有するバルジ形成が行なえるとともに、凝集した液状体を固化させたときの記録媒体と液状体凝集物としてのバルジ７との密着性を確保することができることを発明者は見出した。
【００２９】
なお、図４（ａ）では、第１の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷を１周期行なった例を説明したが、第１の印刷ステップを２周期以上繰り返す構成としてもよい。このようにすれば、さらに様々な大きさや形状のバルジ７を形成できるので、よりシズル感に富んだ質感やデザインの立体的な印刷物を形成することができる。
【００３０】
次に、ステップＳ４に示すように、記録媒体１上に形成されたバルジ形成用機能液によるバルジ７に紫外線（ＵＶ）を照射して固化させる硬化工程としてのＵＶ照射を行ない、一連の印刷物１０の製造工程を終了する。
【００３１】
上記実施形態の印刷方法によれば、撥液膜４により所定の撥液性を有する画像形成面１ａに、着弾したバルジ形成用機能液の隣接する液滴どうしが重なり合わさるようにバルジ形成用機能液を吐出させるので、複数の液滴どうしの凝集が促進され厚みが厚く膨らみ感のあるバルジ７を形成することができる。さらに、撥液膜４による画像形成面１ａの撥液性や、液状体としてのバルジ形成用機能液の粘度などの物性を調整して、画像形成面１ａと液状体とのなす接触角（静的接触角、および、前進接触角と後退接触角との差）を所定の範囲内に調整することにより、画像形成面１ａにおいて液状体の凝集や分散がランダムに発生して、より自然でシズル感に富んだ印刷物１０を形成することができる。
また、従来のスクリーン印刷法により離形剤を用いて厚盛り印刷を行なう場合のように、何種類ものスクリーンマスクを用意したり、離形剤の塗布および剥離などの多くの工程を通したりすることなく、立体感などの質感を有する印刷物１０を比較的容易に形成できる印刷方法を提供することができる。
【００３２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。以下、変形例について述べる。
【００３３】
（変形例）
図５は、印刷方法の変形例に係るフローチャートである。また、図６（ａ）〜（ｃ）は、印刷方法の変形例を模式的に説明する平面図である。
上記実施形態では、図３および図４に示すように、隣接する液滴の着弾径Ｄが着弾間距離Ｐよりも大きい着弾径Ｄであるように印刷する第１の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷を、１周期、または２周期以上行なう構成を説明したが、この構成に限定するものではない。
以下、印刷方法の変形例について説明する。なお、上記実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を付して重複する説明は省略する。
【００３４】
図５において、ステップＳ１１の撥液膜形成用機能液印刷から、ステップＳ１３のバルジ形成用機能液印刷までは、図２に示すステップＳ１〜ステップＳ３と同様である。
本変形例では、ステップＳ１３に示す第１の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷の後で、そのバルジを固化させる前に、ステップＳ１４に示すように、第２の印刷ステップとしてのマット面形成用機能液印刷を行なう。
図６（ａ）は、上記実施形態と同様な方法でバルジ形成用機能液印刷までを行なった状態を示している。即ち、撥液膜４により所定の撥液性を有する画像形成面１ａに、着弾したバルジ形成用機能液の隣接する液滴どうしが重なり合わさるようにバルジ形成用機能液を吐出させ、複数の液滴どうしの凝集により、厚みが厚く膨らみ感のあるバルジ７０を形成する。
【００３５】
次に、図５のステップＳ１４に示すように、第２の印刷ステップとしてのマット面形成用機能液印刷を行なう。このマット面形成用機能液印刷では、図６（ｂ）に示すように、画像形成面１ａに隣接して着弾したマット面形成用機能液の液滴の着弾径を、その隣接する液滴の着弾間距離よりも小さく着弾させる。図６（ｂ）では、着弾させたマット面形成用機能液の液滴（ドット）を縦横等間隔で規則正しく配列させた例を示している。
このように、複数の液滴が凝集することによりバルジ７０を形成するバルジ形成用機能液印刷（ステップＳ１３）を行なった後で、そのバルジ７０を固化させる前に、マット面形成用機能液印刷（ステップＳ１４）を行なうので、図６（ｂ）に示すように、マット面形成用機能液印刷で画像形成面１ａに着弾する液滴（ドット７５）のうち、バルジ７０に接触するドット７５はそこに吸収され、それ以外のドット７５は凝集せずに、一つ一つが独立したドット７５して形成される。
この結果、図６（ｃ）に示すように、記録媒体１の画像形成面１ａに、規則正しく配列されたドット７５によりマット感が付与さる。また、ドット７５が接触したバルジ７０は、そのドット７５を吸収して僅かに体積を増やして凝集してバルジ７０´を形成する。これにより、マット面にバルジ７０´が形成された未硬化の印刷物１００が得られる。
【００３６】
次に、ステップＳ１５に示すように、記録媒体１上に形成されたバルジ形成用機能液によるバルジ７０、および、マット面形成用機能液によるドット７５に紫外線（ＵＶ）を照射して固化させる硬化工程としてのＵＶ照射を行ない、本変形例の一連の印刷物１００の製造工程を終了する。
【００３７】
以上述べたように、本変形例の印刷方法によれば、第２の印刷ステップとしてのマット面形成機能液印刷により形成される複数のドット７５が規則正しく配列されたマット面に、第１の印刷ステップとしてのバルジ形成用機能液印刷で形成されるバルジ７０´による立体的な画像が形成され、多彩な立体画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００３８】
１…記録媒体、１ａ…画像形成面、３…記録媒体の基材、４…撥液膜、７，７０，７０´…液状体により形成したバルジ、１０，１００…印刷物、７５…液状体により形成したドット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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