(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記除去基材には、予め親撥インクパターンが形成され、前記除去パターンは、形成された親インクパターンに前記インクジェット印刷により形成されることを特徴とする請求項3に記載された印刷装置。
前記除去パターンは、前記転写胴の前記インク塗布面に対して前記インクジェット印刷により形成され、前記除去パターンは、不要インクと共に前記除去基材としての除去胴により、取り除かれることを特徴とする請求項2に記載された印刷装置。
前記除去パターンの構成材料は、粘着材料、又は、前記印刷基材より親インク性が高い材料であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載された印刷装置。
【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、特許文献1、及び、特許文献2に記載の発明では、どちらも固定された印刷版を使用することから、版洗浄によるライン速度の低下や、版を作製するための時間とコストがかかるという問題があった。また、多版の印刷を行う場合には、固定された印刷版を使用すると、歪のフィードバックが原理的に不可能であるという問題もあった。
【0007】
従って、本発明は、このような従来の問題点を解決するために、除去基材に、所望のパターンに対応する形状を有し、インクに対して接着力を有する除去パターンを形成した無版の除去版を使用する印刷装置、及び、印刷方法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】
【0008】
上記課題を解決するために、本発明の印刷装置は、転写胴にインクを塗布してインク塗布面を形成する機構と、除去基材、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、上記インクに対して接着力を有する除去パターンを含む無版の除去版を形成する機構と、上記インク塗布面が形成された上記転写胴を、上記無版の除去版上を転動させ、上記除去パターンに対応する位置の上記インク塗布面の上記インクを転写除去する機構と、上記転写除去により残った上記転写胴の上記インク塗布面の上記インクを印刷基材へ転写し印刷パターンを形成する機構とを備えたことを特徴とする。
【0009】
また、上記除去パターンは、インクジェット印刷により形成されるものとしてもよい。
【0010】
また、上記除去パターンは、上記インクジェット印刷により上記除去基材に対して形成されるものとしてもよい。
【0011】
また、上記除去基材には、予め親撥インクパターンが形成され、上記除去パターンは、形成された親インクパターンに上記インクジェット印刷により形成されるものとしてもよい。
【0012】
また、上記除去パターンは、上記転写胴の上記インク塗布面に対して上記インクジェット印刷により形成され、上記除去パターンは、不要インクと共に上記除去基材としての除去胴により、取り除かれるものとしてもよい。
【0013】
また、上記除去パターンは、熱転写印刷により形成されるものとしてもよい。
【0014】
また、上記除去パターンは、電子写真印刷により形成されるものとしてもよい。
【0015】
また、上記除去パターンの構成材料は、粘着材料、又は、上記印刷基材より親インク性が高い材料であるものとしてもよい。
【0016】
また、上記印刷装置が連続的に複数接続され、複数のインクを積層して印刷する積層対応の印刷装置であって、上記印刷基材に上記印刷パターンが印刷された後、上記印刷パターンの光学的な位置を測定する光学センサと、測定された上記光学的な位置に基づき、次の印刷に使用する上記除去パターンの位置を補正する補正演算手段とを備えるものとしてもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明の印刷装置によれば、反転印刷において、従来の固定版から無版の反転印刷が可能となり、固定版の抱える従来の問題を解消でき、さらに、材料と除去パターンの切り替えを容易にし、異なった材料とパターンを連続的に積層することができる。
【0019】
また、機能性材料をパターニングする場合には、膜厚が一様なインク塗布面を形成した後、除去版によりインクを転写除去するため、インク流動性、転写性、乾燥性を考慮した添加材料をインクに加える必要がなく、インク材料に混ぜ物がなく、より純粋なものを使用でき、出来上がった機能性材料の特性を単純に高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【0022】
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。
【0023】
図1は、本発明の第1の実施形態の印刷装置100の構成を示すブロック図である。
【0024】
図1において、印刷装置100は、転写胴111と、インク塗布機112と、乾燥機113と、インク塗布面114とを備える。
【0025】
転写胴111は、円筒形状を有し、金属材料で形成され、インク10をベタ塗りできる表面を有する。転写胴111の表面の材質としては、インク10をはじくことがない材料であればどんなものでも構わないが、インク濡れ性やインク溶媒吸収性の優れたシリコーンゴムで形成されたブランケット材を表面に形成するものとしてもよい。なお、転写胴111の表面は、反転印刷のパターン表面の平滑性に直結しているため、平滑性が求められるパターンを印刷する場合には、平滑性を高く保つ必要がある。また、転写胴111としては、ここではロールツーロール方式を想定した円筒形状のものとしたが、これには限定されず、ベルト形状の構成でもよく、枚葉印刷の装置構成であれば、板状の構造でもよい。
【0026】
インク塗布機112は、転写胴111の表面にインク塗布面114を形成する装置である。インク塗布機112としては、インク10の材質や膜厚に合わせて適宜選択すればよく、ダイコート、スプレーコート、ミストコート、カーテンコート、グラビアコート、ナイフコートなどが選択可能である。インク塗布面114の厚さは、インク10自体の凝縮力と、除去パターン123とインク10の密着力による引き合いによりちぎれ現象が発生するため、インク塗布面114を薄くするか、凝縮力の低いインク10を使用することが望ましく、これによりパターニングの再現性が高まる。
【0027】
乾燥機113は、転写胴111の表面に形成されたインク塗布面114を乾燥させる装置である。インク塗布面114の状態は、乾燥状態によって変化するため、乾燥機113は、インク10の材質や膜厚にあわせて、適宜選択可能である。
【0028】
インク塗布機112、及び、乾燥機113は、転写胴111にインク10を塗布してインク塗布面114を形成する機構を構成する。
【0029】
印刷装置100は、更に、除去基材121と、インクジェット装置122と、除去パターン123とを備える。
【0030】
除去基材121は、除去パターン123を保持するための基材であり、離形処理を表面に施したプラスチックフィルム、または、金属箔等から適宜選択される。除去基材121の表面は、インク10との接着性が高いと、除去パターン123以外にインク10が転写される可能性があるため、撥インク処理をしておくことが望ましい。撥インク処理としては、フッ素系やシリコーン系の処理膜を予め除去基材121に形成しておくことなどが選択可能である。
【0031】
インクジェット装置122は、除去基材121に、所望のパターンに対応する除去パターン123を形成する装置である。インクジェット装置122としては、インク10に合わせて適宜選択可能である。
【0032】
除去パターン123は、インク塗布面114から不要なインク10を取り除くものである。除去パターン123の材質としては、インク10に合わせて適宜選択すればよいが、予め密着力を有する粘着材料、または、後述する印刷基材142より親インク性が高い材料、例えば加熱により密着力が発現する材料等が選択できる。除去基材121と転写胴111の材質としては、転写胴111の表面とインク10との密着力より、インク10と除去パターン123の密着力が高く、インク10と非パターン部である除去基材121の表面との密着力が低い条件であればよい。
【0033】
インクジェット装置122は、除去基材121、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、インク10に対して接着力を有する除去パターン123を含む無版の除去版を形成する機構を構成する。
【0034】
印刷装置100は、更に、除去用圧胴131を備える。
【0035】
除去用圧胴131は、円筒形状を有し、適正な印圧を加えて、インク塗布面114が形成された転写胴111に、除去パターン123が形成された除去基材121を押し付ける装置である。除去パターン123に対応する位置にある転写胴111のインク塗布面114のインク10は、転写除去される。
【0036】
除去用圧胴131は、インク塗布面114が形成された転写胴111を、無版の除去版上を転動させ、除去パターン123に対応する位置のインク塗布面114のインク10を転写除去する機構を構成する。
【0037】
印刷装置100は、更に、転写用圧胴141と、印刷基材142と、印刷パターン143とを備える。
【0038】
転写用圧胴141は、円筒形状を有し、適正な印圧を加えて、転写除去されたインク塗布面114を有する転写胴111に、印刷基材142を押し付ける装置である。転写胴111に残されたインク塗布面114のインク10は、印刷基材142に転写され、印刷パターン143が形成される。
【0039】
印刷基材142としては、インク10をはじかない材質であればどんなものでも構わないが、紙やフィルム、半導体材料などが選択できる。
【0040】
転写用圧胴141は、転写除去により残った転写胴111のインク塗布面114のインク10を印刷基材142へ転写し印刷パターン143を形成する機構を構成する。
【0041】
以上のように本発明の第1の実施形態の印刷装置100によれば、インクジェット装置122を使用して、除去基材121に除去パターン123を塗布して無版の除去版を形成することにより、反転印刷において、従来の固定版から無版の反転印刷が可能となり、固定版の抱える問題を解消し、さらに、材料と除去パターンの切り替えを容易にし、異なった材料とパターンを連続的に積層することができる。
【0042】
また、機能性材料をパターニングする場合には、膜厚が一様なインク塗布面を形成した後、除去版によりインクを転写除去するため、インク流動性、転写性、乾燥性を考慮した添加材料をインクに加える必要がなく、インク材料に混ぜ物がなく、より純粋なものを使用でき、出来上がった機能性材料の特性を単純に高めることができる。
【0043】
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
【0044】
図2は、本発明の第2の実施形態の印刷装置200の構成を示すブロック図である。なお、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100と同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【0045】
図2において、本発明の第2の実施形態の印刷装置200は、撥インク層224と、レーザ露光機225とを備えることが、本発明の第1の実施形態の印刷装置100と異なり、それ以外の構成は同じである。
【0046】
図2に示す、印刷装置200では、除去基材221の表面に撥インク層224が形成される。次に、レーザ露光機225により、パターンマスクを介してUV光を照射する、または、UVレーザ光により直描することにより、撥インク層224をパターンアッシング処理し、予め除去基材221の表面に親撥パターンを形成しておく。パターンアッシング処理により除去された部分には、親インク性の除去基材221の表面が現れる。
【0047】
この後、第1の実施形態の印刷装置100と同様に、親インク性の除去基材221の表面に選択的に、除去パターン223がインクジェット装置222により塗布される。このように、除去基材221に予め親撥パターンを形成することにより、インク濡れ広がりを抑制でき、高精細な除去パターン223を形成できる。
【0048】
インクジェット装置222と、レーザ露光機225は、除去基材221、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、インク10に対して接着力を有する除去パターン223を含む無版の除去版を形成する機構を構成する。
【0049】
以上のように本発明の第2の実施形態の印刷装置200によれば、第1の実施形態の印刷装置100と同様の効果を得ることができ、さらに、インク濡れ広がりを抑制でき、高精細な除去パターンを形成できる。
【0050】
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
【0051】
図3は、本発明の第3の実施形態の印刷装置300の構成を示すブロック図である。なお、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100と同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【0052】
図3において、本発明の第3の実施形態の印刷装置300は、除去基材121の代わりに、除去胴321と、クリーニング機331を備え、除去パターン323は、転写胴311に形成されたインク塗布面314にインクジェット装置322により直接塗布されることが、本発明の第1の実施形態の印刷装置100と異なり、それ以外の構成は同じである。
【0053】
図3に示す、印刷装置300では、除去パターン323は、インクジェット装置322により転写胴311に形成されたインク塗布面314に直接塗布され、除去胴321により不要なインク10と共に取り除かれ、インクパターンが形成される。次に、除去胴321で除去された不要なインク10は、クリーニング機331により回収される。なお、除去胴321の表面は、撥インク処理されていることが望ましい。また、転写胴311とインク塗布面314の密着力より、除去胴321と除去パターン323の密着力が大きくなるように、構成材料を調整する必要がある。
【0054】
インクジェット装置322と、除去胴321は、除去基材、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、インク10に対して接着力を有する除去パターン323を含む無版の除去版を形成する機構を構成する。また、除去胴321は、インク塗布面314が形成された転写胴311を、無版の除去版上を転動させ、除去パターン323に対応する位置のインク塗布面314のインク10を転写除去する機構を構成する。
【0055】
以上のように本発明の第3の実施形態の印刷装置300によれば、第1の実施形態の印刷装置100と同様の効果を得ることができ、さらに、インクジェット装置122及び除去基材121を除いた簡易な構成とすることができる。
【0056】
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
【0057】
図4は、本発明の第4の実施形態の印刷装置400の構成を示すブロック図である。なお、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100と同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【0058】
図4において、本発明の第4の実施形態の印刷装置400は、除去基材121と除去用圧胴131の代わりに、熱転写フィルム421とサーマルヘッド422を備えることが、本発明の第1の実施形態の印刷装置100と異なり、それ以外の構成は同じである。
【0059】
図4に示す、印刷装置400では、除去基材として、加熱により粘着性が発現する材料が形成された熱転写フィルム421を使用する。熱転写フィルム421は、サーマルヘッド422の加熱により除去パターンを書き込み、インク塗布面414から不要なインク10を取り除く。熱源にレーザを使用する場合には、熱転写フィルム421に光熱変換層を設けるものとしてもよい。
【0060】
サーマルヘッド422は、除去基材、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、インク10に対して接着力を有する除去パターンを含む無版の除去版を形成する機構と、インク塗布面414が形成された転写胴411を、無版の除去版上を転動させ、除去パターンに対応する位置のインク塗布面414のインク10を転写除去する機構を構成する。
【0061】
以上のように本発明の第4の実施形態の印刷装置400によれば、サーマルヘッド422を使用して熱転写フィルム421を加熱して無版の除去版を形成することにより、反転印刷において、従来の固定版から無版の反転印刷が可能となり、固定版の抱える問題を解消し、さらに、材料と除去パターンの切り替えを容易にし、異なった材料とパターンを連続的に積層することができる。
【0062】
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
【0063】
図5は、本発明の第5の実施形態の印刷装置500の構成を示すブロック図である。なお、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100と同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【0064】
図5において、本発明の第5の実施形態の印刷装置500は、インクジェット装置122と除去用圧胴131の代わりに、電子写真装置522とホットロール531を備えることが、本発明の第1の実施形態の印刷装置100と異なり、それ以外の構成は同じである。
【0065】
図5に示す、印刷装置500では、除去パターン523として、色材トナーの代わりに、トナーバインダ樹脂を主材料としたトナー材料などを使用する。除去パターン523は、電子写真装置522により、除去基材521に印刷される。除去パターン523が形成された除去基材521は、ホットロール531により加熱され、トナー材料により形成された除去パターン523にインク10の不要部分が転写され、印刷基材542に転写するインクパターンが形成される。電子写真装置522としては、除去パターン523の材質に合わせて、適宜選択される。
【0066】
電子写真装置522は、除去基材521、及び、所望のパターンに対応する形状に形成され、インク10に対して接着力を有する除去パターン523を含む無版の除去版を形成する機構を構成する。ホットロール531は、インク塗布面514が形成された転写胴511を、無版の除去版上を転動させ、除去パターン523に対応する位置のインク塗布面514のインク10を転写除去する機構を構成する。
【0067】
以上のように本発明の第5の実施形態の印刷装置500によれば、電子写真装置522とホットロール531を使用して無版の除去版を形成することにより、反転印刷において、従来の固定版から無版の反転印刷が可能となり、固定版の抱える問題を解消し、さらに、材料と除去パターンの切り替えを容易にし、異なった材料とパターンを連続的に積層することができる。
【0068】
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
【0069】
図6は、本発明の第6の実施形態の印刷装置600の構成を示すブロック図である。なお、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100と同様の構成要素には、同様の符号を付し、説明を省略する。
【0070】
図6において、本発明の第6の実施形態の印刷装置600は、複数のインク11、12を連続的に積層して印刷する積層対応の印刷装置である。
【0071】
積層対応の印刷装置600は、第1のインク11を印刷する第1の印刷装置61と、第2のインク12を印刷する第2の印刷装置62とを備える。なお、第1の印刷装置61と、第2の印刷装置62の各構成要素は、
図1に示す第1の実施形態の印刷装置100の構成と同じである。同様の構成要素には、同様の符号を付し説明を省略する。また、ここでは、第1の印刷装置61と、第2の印刷装置62の2台の印刷装置を接続する構成を示したが、これには限定されず、更なる印刷装置を接続するものとしてもよく、接続される印刷装置の台数は2台には限定されない。
【0072】
印刷装置600は、更に、光学センサ651と、補正演算機652とを備える。
【0073】
光学センサ651は、第1の印刷装置61から出力された印刷基材642の印刷パターン643の位置を読み取り、補正演算機652に読み取ったデータを送出する。
【0074】
補正演算機652は、光学センサ651からのデータに基づき、第1の印刷装置61から出力された印刷基材642の印刷パターン643に生じた歪を検出し、次段の印刷装置である第2の印刷装置62の除去基材621´に形成する除去パターン623´の見当ずれを補正したパターンを第2のインクジェット装置622´に出力する。第2のインクジェット装置622´は、見当ずれを補正したパターンに基づき除去パターン623´を形成する。
【0075】
印刷基材642及び印刷パターン643、643´などは、印刷装置61、62内部で、乾燥による収縮などにより歪が発生する可能性がある。この場合、従来の固定版を使用した場合には、歪の補正を行うのは困難であるが、本発明の第6の実施形態の印刷装置600によれば、無版の除去版を使用するため、前段の印刷で生じた歪による見当ずれを補正して、後段の印刷を行うことができる。
【0076】
以上のように、本発明の第6の実施形態の印刷装置600によれば、第1の実施形態の印刷装置100と同様の効果を得ることができ、さらに、光学センサ651、及び、補正演算機652を設けることにより、無版の除去版を使用するため、前段の印刷で生じた歪による見当ずれを補正して、後段の印刷を行うことができる。
【0077】
以上のように、本発明によれば、反転印刷において、従来の固定版から無版の反転印刷が可能となり、固定版の抱える問題を解消し、さらに、材料と除去パターンの切り替えを容易にし、異なった材料とパターンを連続的に積層することができ、また、無版の除去版を使用するため、前段の印刷で生じた歪による見当ずれを補正して、後段の印刷を行うことができる印刷装置、及び、印刷方法を提供できる。
【符号の説明】
【0078】
10 インク
11 第1のインク
12 第2のインク
61 第1の印刷装置
62 第2の印刷装置
100、200、300、400、500、600 印刷装置
111、211、311、411、511、611、611´ 転写胴
112、212、312、412、512 インク塗布機
113、213、313、413、513、613、613´ 乾燥機
114、214、314、414、514 インク塗布面
121、221、521、621 除去基材
122、222、322 インクジェット装置
123、223、323、523、623、623´ 除去パターン
131、231、531 除去用圧胴
141、241、341、441、541、641、641´ 転写用圧胴
142、242、342、442、542、642 印刷基材
143、243、343、443、543、643 印刷パターン
224 撥インク層
225 レーザ露光機
321 除去胴
331 クリーニング機
421 熱転写フィルム
422 サーマルヘッド
522 電子写真装置
531 ホットロール
612 第1のインク塗布機
612´ 第2のインク塗布機
614 第1のインク塗布面
614´ 第2のインク塗布面
622 第1のインクジェット装置
622´ 第2のインクジェット装置
643´ 積層印刷パターン
651 光学センサ
652 補正演算機