JP6832241B2 - 印刷方法、印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、インクジェット方式で転写部材に吐出したインクを転写部材から印刷対象へ転写することで印刷を実行する印刷技術に関する。

従来、ブランケット等の転写部材に形成した画像をブランケットから印刷対象へ転写することで、画像を印刷する印刷装置が知られている。また、特許文献１〜３に記載の印刷装置は、インクジェット方式でインクを吐出することで転写部材に画像を形成する。

特開２０１０−１５５４３０号公報 特開２００５−１５３３６８号公報 特開２００６−１３０７２５号公報

このように転写を利用した印刷では、転写部材から印刷対象へのインクの転写を確実に行うことが重要となる。これに対して、特許文献１では転写部材に吐出されたインクにアンカー剤を重ねることで、特許文献２では高粘度の材料を転写部材に予め塗布してからインクを転写部材に吐出することで、確実な転写の実現を図っている。また、特許文献３では、転写部材に吐出された光硬化性インクの粘度を光の照射により高めることで、確実な転写の実現を図っている。

しかしながら、特許文献１ではアンカー剤を、特許文献２では粘度が調整された材料をそれぞれ別途用意しておく必要がある。一方、特許文献３では、これらのようなインクと異なる材料を用意する必要がないといった利点がある。ただし、光の照射によるインクの粘度調整が難しいために、硬化が進みすぎたインクが印刷対象に付着せず、インクが印刷対象へ確実に転写されない場合があった。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、インクと異なる材料を要することなく、転写部材から印刷対象へのインクの確実な転写を可能とすることを目的とする。

本発明に係る印刷方法は、光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により転写部材へ吐出して転写部材上に第１インク層を形成する第１吐出工程と、第１インク層に光を照射することで第１インク層を硬化させる第１光照射工程と、転写部材上で硬化した第１インク層に向けて光硬化性インクをインクジェット方式により吐出して第１インク層に重ねて第２インク層を形成する第２吐出工程と、未硬化の第２インク層を印刷対象に接触させることで、第１インク層および第２インク層を転写部材から印刷対象に転写する転写工程とを備える。

本発明に係る印刷装置は、転写部材と、光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により転写部材に吐出することで、転写部材上に第１インク層を形成するとともに第１インク層に重ねて第２インク層を形成するインク吐出部と、転写部材上に形成された第１インク層に、第２インク層の形成前に光を照射することで第１インク層を硬化させる光照射部と、硬化後の第１インク層に重ねられた未硬化の第２インク層を印刷対象に接触させることで、第１インク層および第２インク層を転写部材から印刷対象に転写する転写部とを備える。

このように構成された本発明（印刷方法、印刷装置）では、転写部材上に第１インク層および第２インク層がこの順に重ねて形成される。また、第１インク層は、光の照射を受けることで、第２インク層の形成前に予め硬化している。これによって、転写部材上には、硬化した第１インクと未硬化の第２インクとがこの順で積層される。そして、未硬化の第２インクを印刷対象に接触させることで、第１インク層および第２インク層が転写部材から印刷対象に転写される。この際、第１インク層は硬化しているため、転写部材から剥離しやすい状態にあるとともに、第２インク層は未硬化で液状であるため、印刷対象に付着しやすい状態にある。しかも、第１インク層と第２インク層とは、いずれも光硬化性インクにより形成されており、お互いに高い親和性を持つ。したがって、第２インク層は第１インク層と混ざり合いながら印刷対象へ転写され、第１インク層は第２インク層に伴って転写部材から剥離する。こうして、インクと異なる材料を要することなく、転写部材から印刷対象へのインクの確実な転写が可能となっている。

また、第１光照射工程では、第１インク層を完全に硬化させるように、印刷方法を構成しても良い。これによって、第１インク層を転写部材から容易に剥離することができ、転写部材から印刷対象へのインクのより確実な転写が可能となる。

また、転写工程で印刷対象に転写された第２インク層に光を照射することで第２インク層を完全に硬化させる第２光照射工程をさらに備えるように、印刷方法を構成しても良い。これによって、印刷対象へインクを確実に定着させることができる。

また、第１吐出工程で第１インク層を形成するために光硬化性インクを吐出してから第１光照射工程で光硬化性インクを硬化させるまでの期間に比べて、第２吐出工程で第２インク層を形成してから転写工程で第１インク層および第２インク層を転写するまでの期間が長いように、印刷方法を構成しても良い。かかる構成では、第１インク層を形成するために光硬化性インクを吐出してから当該光硬化性インクを硬化させるまでの期間が抑えられているため、第１インク層が転写部材にはじかれるのが抑制可能となっている。さらに、第２インク層を形成してから第１インク層および第２インク層を転写するまでの時間が確保されているため、第１インク層と第２インク層とをしっかりと混ざり合わせることができ、第２インク層に伴って第１インク層を印刷対象により確実に転写することができる。

ちなみに、第１インク層と第２インク層との組成は同一でも異なっていても良い。例えば、第１インク層と第２インク層とは、同一色の光硬化性のインクにより形成されるように、印刷方法を構成しても良い。あるいは、第１インク層および第２インク層のうち、一方は有色の光硬化性インクであり、他方は透明の光硬化性インクであるように、印刷方法を構成しても良い。

また、第１光照射工程では、転写部材に対向する光照射器により光を照射し、光照射器は、第１インク層を硬化させた後であって、第２インク層の形成が開始される前に消灯するように、印刷方法を構成しても良い。これによって、印刷対象への転写前に、光照射器からの光によって第２インク層が硬化してしまうのを抑制でき、第２インク層を印刷対象により確実に転写することができる。

また、転写部材は、所定の回転方向に回転するローラであり、第１吐出工程では、転写部材に対向するインクジェットヘッドにより第１インク層を形成し、第２吐出工程では、転写部材の回転に伴ってインクジェットヘッドに対向する位置に戻ってきた第１インク層に重ねて第２インク層をインクジェットヘッドにより形成するように、印刷方法を構成しても良い。かかる構成では、第１インク層と第２インク層とを同一のインクジェットヘッドにより形成するため、第１インク層の形成位置と第２インク層の形成位置とを容易に重ねることが可能となる。また、第１インク層と第２インク層との形成に同一のインクジェットヘッドを共用するため、部品点数を少なく抑えることができる。

また、転写部材は、所定の回転方向に回転するローラであり、第１吐出工程では、転写部材に対向する第１インクジェットヘッドにより光硬化性インクを吐出し、第２吐出工程では、第１インクジェットより回転方向の下流側で転写部材に対向する第２インクジェットヘッドにより光硬化性インクを吐出するように、印刷方法を構成しても良い。かかる構成では、第１インク層に第２インク層を重ねるために転写部材を１回転させる必要がなく、スループットの向上を図ることができる。

以上のように、本発明によれば、インクと異なる材料を要することなく、転写部材から印刷対象へのインクの確実な転写が可能となっている。

本発明の第１実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的示す図。 本発明に係る印刷装置の電気的構成の一例を模式的に示す図。 印刷処理の一例を示すフローチャート。 図３の印刷処理に従って実行される動作の一例を示すタイミングチャート。 図３の印刷処理で実行されるブランケットへの画像の形成手順を模式的に示す図。 図３の印刷処理で実行される画像の転写手順を模式的に示す図。 本発明の第２実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的示す図。 本発明の第３実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的に示す図。 本発明の具体的な実験結果の一例を示す図。

図１は本発明の第１実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的示す図である。図２は本発明に係る印刷装置の電気的構成の一例を模式的に示す図である。印刷装置１は転写部材に形成した画像を印刷対象である基板Ｂに転写することで、基板Ｂに画像を印刷する。なお、図１では、基板Ｂの形状は平坦に表されているが、湾曲していたり、凹凸を有していたりしても構わない。

印刷装置１は、転写部材としてのブランケットローラ２と、ブランケットローラ２を駆動するブランケット駆動部Ｍ２とを備える。ブランケットローラ２は、その中心軸の周りで回転方向Ｄ２に回転可能であり、光硬化性インク（後述のＵＶインク）に対して撥液性を有する素材、例えばシリコーン製の弾性体をその周面に有する。ブランケット駆動部Ｍ２は、例えばサーボモーターによりブランケットローラ２を回転方向Ｄ２に回転駆動する。

印刷装置１は、ブランケットローラ２の周面に対向するインクジェットヘッド３１を備える。このインクジェットヘッド３１は、ブランケットローラ２の中心軸に平行に配列された複数のノズルを有し、各ノズルからブランケットローラ２の周面にインクを吐出する。特にインクジェットヘッド３１は、ＵＶ(ultraviolet)の照射を受けて硬化するＵＶインクを吐出する。

印刷装置１はインクジェットヘッド３１の回転方向Ｄ２の下流側でブランケットローラ２の周面に対向するＵＶ照射器４を備える。このＵＶ照射器４は、そのＵＶ照射範囲Ｒ４に対してＵＶを照射することができる。そして、ＵＶ照射器４は、ＵＶ照射範囲Ｒ４を通過するブランケットローラ２の周面にＵＶを照射することで、ブランケットローラ２に付着したＵＶインクを硬化させる。後に詳述するように、インクジェットヘッド３１とＵＶ照射器４とが協働することで、ブランケットローラ２の周面には、硬化したＵＶインクの上に未硬化のＵＶインクを積層した画像が形成される。

印刷装置１は、ステージ５と、ステージ５を搬送方向Ｄ５に駆動するステージ駆動部Ｍ５とを備え、ステージ５およびステージ駆動部Ｍ５が協働して、ブランケットローラ２の周面の画像を転写位置Ｐｔで基板Ｂに転写する。つまり、ステージ５は、外部から受け取った基板Ｂを保持する。一方、ステージ駆動部Ｍ５はステージ５を搬送方向Ｄ５に駆動することで、ブランケットローラ２の回転に伴って画像が転写位置Ｐｔに到達するのに合わせて、基板Ｂを転写位置Ｐｔに送り込む。これによって、基板Ｂは転写位置Ｐｔにおいてブランケットローラ２の周面と接触し、画像がブランケットローラ２の周面から基板Ｂの表面へ転写される。なお、図１では、搬送方向Ｄ５において転写位置Ｐｔより上流側の待機位置のステージ５および基板Ｂが実線で表され、当該待機位置から搬送方向Ｄ５へ移動中のこれらは破線で表されている。

印刷装置１は、転写位置Ｐｔより搬送方向Ｄ５の下流側を移動する基板Ｂの表面に対向するＵＶ照射器６を備える。このＵＶ照射器６は、そのＵＶ照射範囲Ｒ６に対してＵＶを照射することができる。そして、ＵＶ照射器６は、ＵＶ照射範囲Ｒ６を通過する基板Ｂの表面にＵＶを照射することで、基板Ｂに付着したＵＶインクを完全に硬化させる。これによって、基板Ｂに画像を定着させることができる。

さらに、印刷装置１は、ブランケット駆動部Ｍ２、インクジェットヘッド３１、ＵＶ照射器４、ステージ駆動部Ｍ５およびＵＶ照射器６を制御するコントローラ９を備える。このコントローラ９は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびＲＡＭ(Random Access Memory)を有するプロセッサーであり、次に説明する印刷処理を実行する。

図３は印刷処理の一例を示すフローチャートである。図４は図３の印刷処理に従って実行される動作の一例を示すタイミングチャートである。図５は図３の印刷処理で実行されるブランケットへの画像の形成手順を模式的に示す図である。なお、図５では、ブランケットローラ２の周面を直線状に展開して示している。

図３の印刷処理が開始すると、ブランケット駆動部Ｍ２がブランケットローラ２の回転を開始する（ステップＳ１０１）。続いて、ブランケットローラ２の周面に、第１インク層Ｌ１が形成される（ステップＳ１０２）。具体的には、コントローラ９が第１駆動信号Ｓ１をインクジェットヘッド３１に送信し、インクジェットヘッド３１が第１駆動信号Ｓ１に基づき時刻ｔ１にＵＶインクの吐出を開始する。この第１駆動信号Ｓ１は画像Ｉを構成する各ドッドの位置やインク量を示し、インクジェットヘッド３１は第１駆動信号Ｓ１に従うことで、ブランケットローラ２の周面の各ドットに対応する位置に向けて所定量のＵＶインクの液滴を吐出する。続いて、ＵＶ照射器４がＵＶを照射する（ステップＳ１０３）。具体的には、ＵＶ照射器４によるＵＶ照射範囲Ｒ４に第１インク層Ｌ１が到達する時刻ｔ２にＵＶ照射器４が点灯する。

そして、時刻ｔ３において、インクジェットヘッド３１がＵＶインクの吐出を終了する。こうして、図５の「第１インク層を形成」の欄に示すように、第１駆動信号Ｓ１が示す複数のドット（インク滴）で構成された第１インク層Ｌ１がブランケットローラ２の周面に形成される。さらに、時刻ｔ４で、第１インク層Ｌ１がＵＶ照射範囲Ｒ４を通過したことが確認されると（ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」）、時刻ｔ５でＵＶ照射器４が消灯する（ステップＳ１０５）。かかるＵＶ照射によって、ブランケットローラ２の周面の第１インク層Ｌ１が完全に硬化する。なお、ＵＶ照射器４の点灯・消灯のタイミング制御は、例えばブランケット駆動部Ｍ２のエンコーダー出力に基づきコントローラ９により実行することができる。

続いて、第１インク層Ｌ１に積層して第２インク層Ｌ２が形成される（ステップＳ１０６）。具体的には、コントローラ９が第２駆動信号Ｓ２をインクジェットヘッド３１に送信し、インクジェットヘッド３１が第２駆動信号Ｓ２に基づき時刻ｔ６にＵＶインクの吐出を開始する。この第２駆動信号Ｓ２は画像Ｉを構成する各ドッドの位置やインク量を示し、インクジェットヘッド３１は第２駆動信号Ｓ２に従うことで、ブランケットローラ２の周面の各ドットに対応する位置に向けて所定量のＵＶインクの液滴を吐出する。この際、ＵＶインクの吐出を開始する時刻ｔ６は、第１インク層Ｌ１がインクジェットヘッド３１に対向する位置に戻ってくるタイミングに合わせて制御されている。そのため、第１インク層Ｌ１を構成する複数のドットに重ねて第２インク層Ｌ２を構成する複数のドットが吐出される。なお、かかるタイミング制御は、例えばブランケット駆動部Ｍ２のエンコーダー出力に基づきコントローラ９により実行することができる。そして、時刻ｔ７において、インクジェットヘッド３１がＵＶインクの吐出を終了する。こうして、図５の「第２インク層を形成」の欄に示すように、第２駆動信号Ｓ２が示す複数のドット（インク滴）で構成された第２インク層Ｌ２が第１インク層Ｌ１に積層されて、画像Ｉが形成される。

時刻ｔ８では、搬送方向Ｄ５の上流側から転写位置Ｐｔへ向けて基板Ｂの搬送が開始される（ステップＳ１０７）。この基板Ｂの搬送は、ブランケットローラ２上の画像Ｉが転写位置Ｐｔに到達するタイミングに応じて制御される。かかるタイミング制御は、ブランケット駆動部Ｍ２およびステージ駆動部Ｍ５それぞれのエンコーダー出力に基づきコントローラ９により実行することができる。このようにタイミングが制御されているため、ブランケットローラ２上の画像Ｉは時刻ｔ９に転写位置Ｐｔに到達して、基板Ｂに接触する。そして、画像Ｉが転写位置Ｐｔを通過する時刻ｔ９〜ｔ１０の期間に、画像Ｉがブランケットローラ２から基板Ｂへ転写される（ステップＳ１０８）。

画像Ｉが基板Ｂへ転写されると、ＵＶ照射器６がＵＶを照射する（ステップＳ１０９）。具体的には、ＵＶ照射器６によるＵＶ照射範囲Ｒ６に画像Ｉが到達する時刻ｔ１１にＵＶ照射器６が点灯する。そして、時刻ｔ１２で画像ＩがＵＶ照射範囲Ｒ６を通過したことが確認されると（ステップＳ１１０で「ＹＥＳ」）、時刻ｔ１３においてＵＶ照射器６が消灯する（ステップＳ１１１）。かかるＵＶ照射によって、基板Ｂ上の画像Ｉ（第１インク層Ｌ１＋第２インク層Ｌ２）が完全に硬化する。なお、ＵＶ照射器６の点灯・消灯のタイミング制御は、例えばステージ駆動部Ｍ５のエンコーダー出力に基づきコントローラ９により実行することができる。そして、時刻ｔ１４に基板Ｂの搬送が停止して（ステップＳ１１２）、図３の印刷処理が終了する。

以上に説明したように第１実施形態では、ブランケットローラ２上に第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２がこの順に重ねて形成される。また、第１インク層Ｌ１は、光の照射を受けることで、第２インク層Ｌ２の形成前に予め硬化している。これによって、ブランケットローラ２上には、硬化した第１インク層Ｌ１と、ＵＶの照射を受けずに未硬化の第２インク層Ｌ２とがこの順で積層される。そして、未硬化の第２インク層Ｌ２を基板Ｂに接触させることで、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２がブランケットローラ２から基板Ｂに転写される。この際、第１インク層Ｌ１は硬化しているため、ブランケットローラ２から剥離しやすい状態にあるとともに、第２インク層Ｌ２は未硬化で液状であるため、基板Ｂに付着しやすい状態にある。しかも、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２とは、いずれもＵＶインクにより形成されており、お互いに高い親和性を持つ。したがって、第２インク層Ｌ２は第１インク層Ｌ１と混ざり合いながら一体的に基板Ｂへ転写され、第１インク層Ｌ１は第２インク層Ｌ２に伴って基板Ｂから剥離する。こうして、ＵＶインクと異なる材料を要することなく、ブランケットローラ２から基板ＢへのＵＶインクの確実な転写が可能となっている。

図６を用いてこの点についてさらに詳述しておく。ここで、図６は図３の印刷処理で実行される画像の転写手順を模式的に示す図である。なお、図６では、ブランケットローラ２の周面を直線状に展開しつつ、当該周面が同図の下方を向いた状態が示されている。図６の「硬化前」の欄では、ブランケットローラ２の周面に付着した第１インク層Ｌ１が硬化される前の状態が示されている。この段階では、第１インク層Ｌ１は液状であるため、第１インク層Ｌ１の溶剤は、ブランケットローラ２に吸収されるとともに、第１インク層Ｌ１の表面から蒸発する。そのため、第１インク層Ｌ１の性質が液状から固体状に近づく。

図６の「転写前」の欄では、ブランケットローラ２の周面に付着した第１インク層Ｌ１が硬化され、さらに第１インク層Ｌ１に第２インク層Ｌ２が積層された状態が示されている。この段階では、第１インク層Ｌ１が硬化されて固体状となっているため、ブランケットローラ２と第１インク層Ｌ１との界面に働く密着力Ｆ１は弱くなり、第１インク層Ｌ１のブランケットローラ２からの剥離性は向上する。一方、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２はいずれもＵＶインクであり、互いの親和性が高いため、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２との界面ではこれらが混ざり合う。そのため、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２との界面では、密着力Ｆ１よりも強いインク凝集力Ｆ２（内部結合力）が働く。

図６の「転写中」の欄では、ブランケットローラ２の周面に形成された画像Ｉが基板Ｂに接触した状態が示されている。この段階では、基板Ｂに接触する画像Ｉの第２インク層Ｌ２は液状であるため、基板Ｂと第２インク層Ｌ２との界面には、密着力Ｆ１よりも強い密着力Ｆ３が働く。一方、基板Ｂと第２インク層Ｌ２との親和性は、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２との親和性より弱いため、基板Ｂと第２インク層Ｌ２との間の密着力Ｆ３は、インク凝集力Ｆ２より弱い。

このように、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２とのインク凝集力Ｆ２＞基板Ｂと第２とインク層Ｌ２との密着力Ｆ３＞ブランケットローラ２と第１インク層Ｌ１との密着力Ｆ１といった関係が成り立っている。そのため、密着力Ｆ３で基板Ｂに密着する第２インク層Ｌ２に対して第１インク層Ｌ１を強いインク凝集力Ｆ２で結合させながら、弱い密着力Ｆ１でブランケットローラ２に密着する第１インク層Ｌ１を当該ブランケットローラ２から剥離できる。その結果、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２で構成される画像Ｉを確実にブランケットローラ２から基板Ｂに転写することが可能となっている。

また、ステップＳ１０３では、第１インク層Ｌ１を完全に硬化させている。これによって、第１インク層Ｌ１は完全に固体状になっているので、ブランケットローラ２から容易に剥離することができ、ブランケットローラ２から基板ＢへのＵＶインクのより確実な転写が可能となっている。

また、ステップＳ１０８で基板Ｂに転写された画像Ｉに光を照射することで、未硬化の状態である第２インク層Ｌ２を完全に硬化させるステップＳ１０９がさらに設けられている。これによって、基板ＢへＵＶインクを確実に定着させることが可能となっている。

また、ステップＳ１０２で第１インク層Ｌ１の形成を開始し、形成された第１インク層Ｌ１がＵＶ照射範囲Ｒ４に到達し、ステップＳ１０３で第１インク層Ｌ１を硬化させるまでの期間（時刻ｔ１〜ｔ２）に比べて、ステップＳ１０６で第２インク層Ｌ２を形成してからステップＳ１０８で第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２を転写するまでの期間（時刻ｔ６〜ｔ９）が長い。かかる構成では、時刻ｔ１〜ｔ２の期間が抑えられており、ブランケットローラ２に付着した第１インク層Ｌ１を速やかに硬化させているため、第１インク層Ｌ１がブランケットローラ２にはじかれるのを抑制可能となっている。さらに、時刻ｔ６〜ｔ９の期間が確保されているため、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２とをしっかりと混ざり合わせることができ、第２インク層Ｌ２に伴って第１インク層Ｌ１を基板Ｂにより確実に転写することができる。その結果、良好な画像Ｉを基板Ｂに転写することができる。

また、第１インク層Ｌ１を硬化させた時刻ｔ４の後であって、第２インク層Ｌ２の形成を開始する時刻ｔ６の前の時刻ｔ５にＵＶ照射器４を消灯している（ステップＳ１０５）。これによって、基板Ｂへの転写前に、ＵＶ照射器４からのＵＶによって第２インク層Ｌ２が硬化してしまうのを抑制でき、第２インク層Ｌ２を基板Ｂにより確実に転写することができる。

また、ブランケットローラ２を回転させつつ、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２をブランケットローラ２に積層している。つまり、ステップＳ１０２では、ブランケットローラ２に対向するインクジェットヘッド３１により第１インク層Ｌ１を形成する。さらに、ステップＳ１０６では、ブランケットローラ２の回転に伴ってインクジェットヘッド３１に対向する位置に戻ってきた第１インク層Ｌ１に重ねて第２インク層Ｌ２をインクジェットヘッド３１により形成する。かかる構成では、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２とを同一のインクジェットヘッド３１により形成するため、第１インク層Ｌ１の形成位置と第２インク層Ｌ２の形成位置とを容易に重ねることが可能となる。また、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２との形成に同一のインクジェットヘッド３１を共用するため、部品点数を少なく抑えることができる。

図７は本発明の第２実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的示す図である。以下では、第１実施形態との違いを中心に説明することとし、共通部分は相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第１実施形態と共通する構成を備えることで同様の効果を奏する点は言うまでもない。

第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、ブランケットローラ２の回転方向Ｄ２において、ＵＶ照射器４の下流側であって転写位置Ｐｔの上流側でブランケットローラ２の周面に対向するインクジェットヘッド３２が設けられている点である。インクジェットヘッド３２はインクジェットヘッド３１と同一の構成を具備し、インクジェットヘッド３１が吐出するＵＶインクと同一組成のＵＶインクを吐出する。そして、コントローラ９からの制御を受けて、ＵＶインクをブランケットローラ２の周面に向けて吐出する。

この第２実施形態の印刷処理（図３）では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０５が実行された後に、インクジェットヘッド３２が第１インク層Ｌ１に積層して第２インク層Ｌ２を形成する（ステップＳ１０６）。具体的には、コントローラ９が第２駆動信号Ｓ２をインクジェットヘッド３２に送信し、インクジェットヘッド３２が第２駆動信号Ｓ２に基づきＵＶインクの吐出を開始する。この際、インクジェットヘッド３２がＵＶインクの吐出を開始する時刻は、第１インク層Ｌ１がインクジェットヘッド３２に対向する到達するタイミングに合わせて制御されている。そのため、第１インク層Ｌ１を構成する複数のドットに重ねて第２インク層Ｌ２を構成する複数のドットが吐出される。なお、かかるタイミング制御は、例えばブランケット駆動部Ｍ２のエンコーダー出力に基づきコントローラ９により実行することができる。こうして、図５の「第２インク層を形成」の欄に示すように、第２駆動信号Ｓ２が示す複数のドット（インク滴）で構成された第２インク層Ｌ２が第１インク層Ｌ１に積層されて、画像Ｉが形成される。以後は、第１実施形態と同様にステップＳ１０７〜Ｓ１１２が実行されて、図３の印刷処理が終了する。

かかる第２実施形態においても、ブランケットローラ２上に第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２がこの順に重ねて形成される。また、第１インク層Ｌ１は、光の照射を受けることで、第２インク層Ｌ２の形成前に予め硬化している。これによって、ブランケットローラ２上には、硬化した第１インク層Ｌ１と、ＵＶの照射を受けずに未硬化の第２インク層Ｌ２とがこの順で積層される。そして、未硬化の第２インク層Ｌ２を基板Ｂに接触させることで、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２がブランケットローラ２から基板Ｂに転写される。したがって、ＵＶインクと異なる材料を要することなく、ブランケットローラ２から基板ＢへのＵＶインクの確実な転写が可能となっている。

また、ブランケットローラ２を回転させつつ、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２をブランケットローラ２に積層している。つまり、ステップＳ１０２では、ブランケットローラ２に対向するインクジェットヘッド３１により第１インク層Ｌ１を形成する。さらに、ステップＳ１０６では、インクジェットヘッド３１より回転方向Ｄ２の下流側でブランケットローラ２に対向するインクジェットヘッド３２により、第１インク層Ｌ１に重ねて第２インク層Ｌ２を形成する。かかる構成では、第１インク層Ｌ１に第２インク層Ｌ２を重ねるにあたって、例えば第１実施形態のようにブランケットローラ２を１回転させる必要がなく、スループットの向上を図ることができる。

以上のように各実施形態では、印刷装置１が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、ブランケットローラ２が本発明の「転写部材」の一例に相当し、ＵＶ照射器４が本発明の「光照射部」の一例に相当し、ステージ５が本発明の「転写部」の一例に相当する。また、第１実施形態では、インクジェットヘッド３１が本発明の「インク吐出部」の一例に相当し、第２実施形態では、インクジェットヘッド３１、３２が協働して本発明の「インク吐出部」の一例として機能する。

また、各実施形態では、図３の印刷処理が本発明の「印刷方法」の一例に相当し、ステップＳ１０２が本発明の「第１吐出工程」の一例に相当し、ステップＳ１０３が本発明の「第１光照射工程」の一例に相当し、ステップＳ１０６が本発明の「第２吐出工程」の一例に相当し、ステップＳ１０８が本発明の「転写工程」の一例に相当し、ステップＳ１０９が本発明の「第２光照射工程」の一例に相当し、ＵＶ照射器４が本発明の「光照射器」の一例に相当し、ブランケットローラ２が本発明の「転写部材」あるいは「ローラ」の一例に相当する。また、第１実施形態では、インクジェットヘッド３１が本発明の「インクジェットヘッド」の一例に相当し、第２実施形態では、インクジェットヘッド３１が本発明の「第１インクジェットヘッド」の一例に相当し、インクジェットヘッド３２が本発明の「第２インクジェットヘッド」の一例に相当する。

また、各実施形態では、ＵＶインクが本発明の「光硬化性インク」の一例に相当し、ＵＶが本発明の「光」の一例に相当し、第１インク層Ｌ１が本発明の「第１インク層」の一例に相当し、第２インク層Ｌ２が本発明の「第２インク層」の一例に相当し、基板Ｂが本発明の「印刷対象」の一例に相当する。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では詳述しなかったが、第１インク層Ｌ１を構成するＵＶインクの量（第１インク量）と、第２インク層Ｌ２を構成するインクの量（第２インク量）との関係についてはバリエーションが存在する。具体的には、第１インク量が第２インク量より少ないバリエーション、第１インク量と第２インク量とが等しいバリエーションおよび第１インク量が第２インク量より多いバリエーションが存在する。これらのバリエーションはそれぞれ利点を有する。例えば、第１インク量と第２インク量とが等しい場合には、第１駆動信号Ｓ１と第２駆動信号Ｓ２として共通の駆動信号を用いることができ、制御が簡単になるといった利点がある。

また、ＵＶ照射器４からＵＶインクに与えるＵＶエネルギー量（第１エネルギー量）と、ＵＶ照射器６からＵＶインクに与えるＵＶエネルギー量（第２エネルギー量）との関係についてもバリエーションが存在する。具体的には、第１エネルギー量が第２エネルギー量より少ないバリエーション、第１エネルギー量と第２エネルギー量とが等しいバリエーションおよび第１エネルギー量が第２エネルギー量より多いバリエーションが存在する。これらのバリエーションはそれぞれ利点を有する。例えば、第２エネルギー量が第１エネルギー量以上である場合には、基板Ｂに転写された画像Ｉ（ＵＶインク）を確実に硬化できるという利点がある。特に第１エネルギー量と第２エネルギー量とが等しい場合には、同一の構成のＵＶ照射器４、６に対して共通の信号を与えることができ、構成や制御が簡単になるといった利点がさらにある。

また、第１インク層Ｌ１を構成するＵＶインクと、第２インク層Ｌ２を構成するＵＶインクとの組成についてもバリエーションが存在する。つまり、上述のように、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２とを、同一組成を有するＵＶインクで構成しても良いし、異なる組成を有するＵＶインクで構成しても良い。後者の場合にはさらに、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２のうち、一方を有色のＵＶインクで構成し、他方を透明のＵＶインクで構成しても良い。これらのバリエーションはそれぞれ利点を有する。例えば、第１インク層Ｌ１を透明のＵＶインクで構成して、第２インク層Ｌ２を有色のＵＶインクで構成した場合、基板Ｂに転写後の画像Ｉに光沢感が出る。

また、ＵＶ照射器４により第１インク層Ｌ１を完全に硬化させる必要は必ずしも無い。つまり、第１インク層Ｌ１を完全に硬化させずとも、一定量のＵＶの照射によりある程度硬化させることで、ブランケットローラ２からの第１インク層Ｌ１の剥離性を向上させることもできる。

また、印刷装置１は、上記実施形態のように単一色の画像Ｉを印刷するものに限られず、カラーの画像Ｉを印刷するものであっても良い。かかるカラー画像印刷への変更は、第１・第２実施形態それぞれに対して実行できる。例えば、第１実施形態を変更する場合には、互いに異なる色のＵＶインクを吐出する複数のインクジェットヘッド３１を回転方向Ｄ２に並べてブランケットローラ２に対向させ、これらの回転方向Ｄ２の下流側にＵＶ照射器４を配置すれば良い。そして、各色について第１インク層Ｌ１を形成してから、これらにより形成されるカラーの第１インク層Ｌ１に対してＵＶ照射器４からＵＶを照射すれば良い。

あるいは、第２実施形態を変更する場合には、互いに異なる色のＵＶインクを吐出する複数のインクジェットヘッド３１を回転方向Ｄ２に並べ、さらにこれらの回転方向Ｄ２の下流側に互いに異なる色のＵＶインクを吐出する複数のインクジェットヘッド３２を回転方向Ｄ２に並べて、これらをブランケットローラ２の周面に対向させる。そして、インクジェットヘッド３１とインクジェットヘッド３２との間にＵＶ照射器４を配置すれば良い。そして、各色についてインクジェットヘッド３１により第１インク層Ｌ１を形成してから、これらにより形成されるカラーの第１インク層Ｌ１に対してＵＶ照射器４からＵＶを照射することで第１インク層Ｌ１を硬化し、インクジェットヘッド３２により第１インク層Ｌ１に重ねて第２インク層Ｌ２を形成すれば良い。

また、転写部材の具体的構成は、上述のブランケットローラ２に限られない。したがって、例えば表面に弾性体を有する平板上のブランケットに対して適用しても良い。

また、上記実施形態では、第１インク層Ｌ１のドットに第２インク層Ｌ２のドットが理想的に重なった状態を示した（例えば図５）。しかしながら、ドットの着弾位置の精度にばらつきある等の理由により、第１インク層Ｌ１および第２インク層Ｌ２それぞれのドットの着弾位置がずれる可能性がある。しかしながら、これらの着弾位置が精度のばらつき範囲内でずれたとしても、第１インク層Ｌ１のドットと第２インク層Ｌ２のドットとを部分的には重複させることはできる。しかも、これらのドットはいずれもＵＶインクで組成されており、互いに親和性を有する。したがって、上述のように互いの界面で混ざり合うため、所望の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、第１インク層Ｌ１の形成途中でＵＶ照射器４からのＵＶの照射が開始される。これは、第１インク層Ｌ１の形成途中で、第１インク層Ｌ１の先頭がＵＶ照射範囲Ｒ４に到達することによる。すなわち、第１インク層Ｌ１の回転方向Ｄ２の寸法が短い場合には、第１インク層Ｌ１の形成が完了してからＵＶ照射器４からのＵＶの照射を開始されることとなる。

ところで、ＵＶ照射器４を用いた印刷装置１では、ＵＶ照射器４からのＵＶがインクジェットヘッド３１のノズル部分に入射すると、ノズル部分に付着したＵＶインクが硬化して、ノズル詰まりが生じる場合がある。そこで、次に示すように印刷装置１を構成しても良い。

図８は本発明の第３実施形態に係る印刷装置の機械的構成の一例を模式的に示す図である。図８の印刷装置１は、第１実施形態に係る印刷装置に、インクジェットヘッド３１とＵＶ照射器４との間に配置された遮光部材７をさらに備え、遮光部材７がＵＶ照射器４からインクジェットヘッド３１への光の進行を遮る。したがって、ノズル詰まりの発生を抑制可能となっている。また、この印刷装置１によれば、第２インク層Ｌ２を形成するまでの期間は、ＵＶ照射器４を常時点灯させておいても構わない。これによって、ＵＶ照射器４の点灯・消灯の制御を簡素化することができる。

あるいは、第２実施形態に係る印刷装置に遮光部材７を設ける場合には、インクジェットヘッド３１とＵＶ照射器４との間と、ＵＶ照射器４とインクジェットヘッド３２との間のそれぞれに遮光部材７を設ける。かかる構成では、それぞれの遮光部材７がＵＶ照射器４からインクジェットヘッド３１およびインクジェットヘッド３２への光の進行を遮る。したがって、ノズル詰まりの発生を抑制可能となっている。また、この印刷装置１によれば、ＵＶ照射器４を常時点灯させておいても構わない。これによって、ＵＶ照射器４の点灯・消灯の制御を簡素化できる。

また、上記実施形態では、第１インク層Ｌ１と第２インク層Ｌ２の２層で画像Ｉが構成されていたが、本発明は２層に限定されるものではなく、２層以上であっても良い。例えば、濃度を濃くしたい場合には、所望の濃度になるまで、インク層を重ねて印刷すれば良い。

また、ＵＶ照射器４から照射するＵＶの強度は均一である必要は無く、分布していても良い。例えば、単位面積当たりのインクの付着量に応じて、照射するＵＶの強度を変えても良い。具体的には、単位面積当たりのインクの付着量が多い場所ではＵＶの強度を強くする一方、単位面積当たりのインクの付着量が少ない場所はＵＶの強度を弱くする。この際、単位面積当たりのインクの付着量は、駆動信号Ｓ１、Ｓ２等に基づき判断することができる。

次に本発明の実施例を示すが、本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。

図９は本発明の具体的な実験結果の一例を示す図である。比較例１は、ブラケット上に吐出したＵＶインクを未硬化のまま白色のＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)に転写した場合の印刷結果を示す。比較例２は、ブラケット上に吐出したＵＶインクを硬化させてから白色のＰＥＴに転写した場合の印刷結果を示す。実施例は、完全硬化した第１インク層Ｌ１と未硬化の第２インク層Ｌ２とをブラケット上に積層させてから、これらをＰＥＴに転写した場合の印刷結果を示す。比較例１ではにじみが印刷画像に認められ、比較例２では下地が露出した部分が印刷画像に認められる。これに対して、実施例では、良好な印刷画像が得られ、確実な転写が実現されているのが判る。

本発明は、インクジェット方式で転写部材に吐出したインクを転写部材から印刷対象へ転写することで印刷を実行する印刷技術全般に適用可能である。

１…印刷装置、２…ブランケットローラ、３１…インクジェットヘッド、３２…インクジェットヘッド、４…ＵＶ照射器、５…ステージ、Ｌ１…第１インク層、Ｌ２…第２インク層、Ｂ…基板

Claims (10)

1. 光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により転写部材へ吐出して前記転写部材上に第１インク層を形成する第１吐出工程と、
   前記第１インク層に光を照射することで前記第１インク層を硬化させる第１光照射工程と、
   前記転写部材上で硬化した前記第１インク層に向けて前記光硬化性インクを前記インクジェット方式により吐出して前記第１インク層に重ねて第２インク層を形成する第２吐出工程と、
   未硬化の前記第２インク層を印刷対象に接触させることで、前記第１インク層および前記第２インク層を前記転写部材から前記印刷対象に転写する転写工程と
   を備え、
   前記転写部材は、所定の回転方向に回転するローラであり、
   前記第１吐出工程では、前記転写部材に対向するインクジェットヘッドにより前記第１インク層を形成し、
   前記第２吐出工程では、前記転写部材の回転に伴って前記インクジェットヘッドに対向する位置に戻ってきた前記第１インク層に重ねて前記第２インク層を前記インクジェットヘッドにより形成する印刷方法。
2. 前記第１光照射工程では、前記第１インク層を完全に硬化させる請求項１に記載の印刷方法。
3. 前記転写工程で前記印刷対象に転写された前記第２インク層に光を照射することで前記第２インク層を完全に硬化させる第２光照射工程をさらに備える請求項１または２に記載の印刷方法。
4. 前記第１吐出工程で前記第１インク層を形成するために前記光硬化性インクを吐出してから前記第１光照射工程で前記光硬化性インクを硬化させるまでの期間に比べて、前記第２吐出工程で前記第２インク層を形成してから前記転写工程で前記第１インク層および前記第２インク層を転写するまでの期間が長い請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印刷方法。
5. 前記第１インク層と前記第２インク層とは、同一色の前記光硬化性のインクにより形成される請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷方法。
6. 前記第１インク層および前記第２インク層のうち、一方は有色の前記光硬化性インクであり、他方は透明の前記光硬化性インクである請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷方法。
7. 光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により転写部材へ吐出して前記転写部材上に第１インク層を形成する第１吐出工程と、
   前記第１インク層に光を照射することで前記第１インク層を硬化させる第１光照射工程と、
   前記転写部材上で硬化した前記第１インク層に向けて前記光硬化性インクを前記インクジェット方式により吐出して前記第１インク層に重ねて第２インク層を形成する第２吐出工程と、
   未硬化の前記第２インク層を印刷対象に接触させることで、前記第１インク層および前記第２インク層を前記転写部材から前記印刷対象に転写する転写工程と
   を備え、
   前記第１光照射工程では、前記転写部材に対向する光照射器により光を照射し、
   前記光照射器は、前記第１インク層を硬化させた後であって、前記第２インク層の形成が開始される前に消灯する印刷方法。
8. 前記転写部材は、所定の回転方向に回転するローラであり、
   前記第１吐出工程では、前記転写部材に対向する第１インクジェットヘッドにより前記光硬化性インクを吐出し、
   前記第２吐出工程では、前記第１インクジェットヘッドより前記回転方向の下流側で前記転写部材に対向する第２インクジェットヘッドにより前記光硬化性インクを吐出する請求項７に記載の印刷方法。
9. 転写部材と、
   前記転写部材に対向するインクジェットヘッドを有し、光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により前記インクジェットヘッドから前記転写部材に吐出することで、前記転写部材上に第１インク層を形成するとともに前記第１インク層に重ねて第２インク層を形成するインク吐出部と、
   前記転写部材上に形成された前記第１インク層に、前記第２インク層の形成前に光を照射することで前記第１インク層を硬化させる光照射部と、
   硬化後の前記第１インク層に重ねられた未硬化の前記第２インク層を印刷対象に接触させることで、前記第１インク層および前記第２インク層を前記転写部材から前記印刷対象に転写する転写部と
   を備え、
   前記転写部材は、所定の回転方向に回転するローラであり、
   前記インク吐出部は、前記インクジェットヘッドにより前記第１インク層を形成するとともに、前記転写部材の回転に伴って前記インクジェットヘッドに対向する位置に戻ってきた前記第１インク層に重ねて前記第２インク層を前記インクジェットヘッドにより形成する印刷装置。
10. 転写部材と、
    光の照射により硬化する光硬化性インクをインクジェット方式により前記転写部材に吐出することで、前記転写部材上に第１インク層を形成するとともに前記第１インク層に重ねて第２インク層を形成するインク吐出部と、
    前記転写部材に対向し、前記転写部材上に形成された前記第１インク層に、前記第２インク層の形成前に光を照射することで前記第１インク層を硬化させる光照射部と、
    硬化後の前記第１インク層に重ねられた未硬化の前記第２インク層を印刷対象に接触させることで、前記第１インク層および前記第２インク層を前記転写部材から前記印刷対象に転写する転写部と
    を備え、
    前記光照射部は、前記第１インク層を硬化させた後であって、前記第２インク層の形成が開始される前に消灯する印刷装置。