特開 2024-63925 印刷物の製造方法、印刷物、印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063925

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】印刷物の製造方法、印刷物、印刷装置

(51)【国際特許分類】

   D06B 11/00 20060101AFI20240507BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240507BHJP

   D06M 23/16 20060101ALI20240507BHJP

【ＦＩ】

D06B11/00 A

B41J2/01 127

D06M23/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172119

(22)【出願日】2022-10-27

(71)【出願人】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(74)【代理人】

【識別番号】100216253

【弁理士】

【氏名又は名称】松岡 宏紀

(74)【代理人】

【識別番号】100225901

【弁理士】

【氏名又は名称】今村 真之

(72)【発明者】

【氏名】武井 周一

(72)【発明者】

【氏名】園山 卓也

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 恒之

【テーマコード（参考）】

2C056

3B154

4L031

【Ｆターム（参考）】

2C056EA13

2C056FA10

2C056FB03

2C056HA44

2C056JA01

2C056JB04

2C056JC23

3B154AB19

3B154AB27

3B154BA14

3B154BB33

3B154BB47

3B154BC08

3B154BC16

3B154BD06

3B154BF06

3B154DA16

4L031AB31

4L031BA31

4L031DA19

(57)【要約】

【課題】環境負荷の少ない撥液加工によって印刷物を製造する。
【解決手段】印刷物の製造方法は、媒体上に撥水用の凹凸部を複数設ける、または、前記媒体上に形成された画像層上に撥水用の前記凹凸部を複数設け、複数の前記凹凸部において隣接する凸部同士の距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記凹凸部における凸部の高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。
【選択図】図５Ａ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体上に撥水用の凹凸部を複数設ける、または、前記媒体上に形成された画像層上に撥水用の前記凹凸部を複数設け、
複数の前記凹凸部において隣接する凸部同士の距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記凹凸部における凸部の高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である印刷物の製造方法。

【請求項2】

請求項１に記載の印刷物の製造方法であって、
複数の前記凹凸部は、インクで形成される、印刷物の製造方法。

【請求項3】

請求項２に記載の印刷物の製造方法であって、
前記インクは、紫外線硬化インクである、印刷物の製造方法。

【請求項4】

請求項１に記載の印刷物の製造方法であって、
前記媒体の形状に応じて、前記凹凸部を形成する、印刷物の製造方法。

【請求項5】

媒体上に撥水用の凹凸部が複数設けられた、または、前記媒体上に形成された画像層上に撥水用の前記凹凸部が複数設けられ、複数の前記凹凸部において隣接する凸部同士の距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記凹凸部における凸部の高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である印刷物。

【請求項6】

媒体を支持する支持部と、
支持された前記媒体に向けてインクを吐出し、前記媒体上に撥水用の凹凸部を複数形成する吐出ヘッドと、を備えた印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、印刷物の製造方法、印刷物、印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１に示すように、布帛等の媒体に液体を噴射して記録する液体噴射装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１３９８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、液体噴射装置によって記録された印刷物に撥液性機能を付加する場合、例えば、フッ素などの化学材料による表面加工を行っていた。しかしながら、環境負荷が懸念されるため、改善の余地があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

印刷物の製造方法は、媒体上に撥水用の凹凸部を複数設ける、または、前記媒体上に形成された画像層上に撥水用の前記凹凸部を複数設け、複数の前記凹凸部において隣接する凸部同士の距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記凹凸部における凸部の高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0006】

印刷物は、媒体上に撥水用の凹凸部が複数設けられた、または、前記媒体上に形成された画像層上に撥水用の前記凹凸部が複数設けられ、複数の前記凹凸部において隣接する凸部同士の距離は、１０μｍ以上１００μｍ以下であり、前記凹凸部における凸部の高さは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

【0007】

印刷装置は、媒体を支持する支持部と、支持された前記媒体に向けてインクを吐出し、前記媒体上に撥水用の凹凸部を複数形成する吐出ヘッドと、を備える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態にかかる印刷装置の構成を示す模式図。

【図2】第１実施形態にかかるヘッドユニットの構成を示す模式図。

【図3】第１実施形態にかかる印刷装置の制御構成を示すブロック図。

【図4】第１実施形態にかかる印刷物の製造方法を示す模式図。

【図5A】第１実施形態にかかる印刷物の構成を示す側面図。

【図5B】第１実施形態にかかる印刷物の構成を示す平面図。

【図6】第２実施形態にかかる他の印刷物の構成を示す平面図。

【図7】第３実施形態にかかる他の印刷物の構成を示す側面図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

１．第１実施形態
まず、印刷装置１１の構成について説明する。印刷装置１１は、例えば、布帛などの媒体Ｍに液体の一例であるインクを吐出して印刷するインクジェット式のプリンターである。
図面において、印刷装置１１が水平面上に置かれているものとして重力に沿った方向をＺ軸で示し、水平面に沿う方向をＸ軸とＹ軸とで示す。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、互いに直交する。

【0010】

図１に示すように、印刷装置１１は、筐体１２と、媒体Ｍを搬送可能な支持部としての搬送ベルト１４と、を備える。印刷装置１１は、搬送ベルト１４の内側に設けられる支持部材１５と、駆動ローラー１６と、従動ローラー１７と、駆動源１８（例えば、モーター）と、押付部１９と、を備える。印刷装置１１は、媒体Ｍに印刷（記録）を行うヘッドユニット２０を備える。

【0011】

搬送ベルト１４は、環状をなし、外周面に粘着剤が塗布される。搬送ベルト１４は、帯状の媒体Ｍを貼り付けて支持する。搬送ベルト１４は、媒体Ｍを貼り付けた状態で周回することにより、媒体Ｍを搬送方向に搬送する。搬送方向は、搬送ベルト１４が周回する方向であり、＋Ｙ方向である。本実施形態の搬送ベルト１４は、媒体Ｍの幅に沿う方向であるＸ軸と平行になるように媒体Ｍを搬送する。

【0012】

支持部材１５、駆動ローラー１６、及び従動ローラー１７は、搬送ベルト１４の内周面に接触する。支持部材１５は、搬送ベルト１４を挟んでヘッドユニット２０とは反対側に配置される。支持部材１５は、媒体Ｍのうちヘッドユニット２０に対向して印刷される部分を、搬送ベルト１４を介して支持する。駆動ローラー１６は、駆動源１８の駆動により回転し、搬送ベルト１４を周回させる。従動ローラー１７は、周回する搬送ベルト１４に対して従動回転する。

【0013】

押付部１９は、媒体Ｍを搬送ベルト１４に押し付けることで、媒体Ｍを搬送ベルト１４に貼り付ける。押付部１９は、搬送ベルト１４が周回するのに伴って供給される媒体Ｍを搬送ベルト１４に貼り付ける。

【0014】

図２に示すように、ヘッドユニット２０は、インクを吐出する吐出ヘッド２１と、吐出ヘッド２１を保持するキャリッジ２２と、を備える。ヘッドユニット２０は、キャリッジ２２を支持するガイド軸２４と、キャリッジ２２を移動させるキャリッジモーター（図示せず）と、を備える。

【0015】

ガイド軸２４は、Ｘ軸に沿って延在する。キャリッジモーターの駆動によりキャリッジ２２がガイド軸２４に沿って往復移動する。キャリッジ２２の移動に伴って吐出ヘッド２１は、Ｘ軸に沿った方向に移動する。そして、吐出ヘッド２１は、インクを吐出しながら移動して媒体Ｍに印刷する。

【0016】

吐出ヘッド２１は、複数のノズル２７が開口するノズル面２８を有する。吐出ヘッド２１は、ノズル面２８に設けられたノズル２７からインクを吐出する。吐出ヘッド２１は、各ノズル２７から－Ｚ方向にインクを吐出する。吐出ヘッド２１は、ノズル２７がＹ軸に沿った方向に隊列する複数のノズル列を有する。各ノズル列は、Ｘ軸に沿った方向に並列される。
吐出ヘッド２１は、ノズル列毎に異なる種類のインクを吐出してもよい。インクの種類は、例えば色である。吐出ヘッド２１は、例えば、マゼンタインク、イエローインク、シアンインク、ブラックインクを吐出する。

【0017】

本実施形態のインクは、光硬化性を有するインク（光硬化性インク）である。光硬化性インクは、紫外線硬化インクであり、紫外線を含む光が照射されると硬化する性質を有する。光硬化性インクは、顔料等の着色剤と光重合性モノマーと光重合開始剤系とを含み、必要に応じてその他の各種添加剤、例えば、光増感剤、重合禁止剤、捕捉剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、界面活性剤、レベリング剤、増粘剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、溶剤等を含む。

【0018】

キャリッジ２２には、照射部３０が配置される。照射部３０は、インクが塗布された媒体Ｍ（塗布された光硬化性インク）に光を照射する。照射部３０はＵＶランプを備え、照射部３０の－Ｚ方向端部の照射面３０ａから下方に向けて紫外線を含む光が照射される。媒体Ｍに塗布された光硬化性インクは、紫外線が照射されることによって硬化する。本実施形態の照射部３０は、吐出ヘッド２１の－Ｘ方向側及び＋Ｘ方向側に配置される。これにより、吐出ヘッド２１をＸ軸に沿った方向に走査させて光硬化性インクを吐出するとともに、照射部３０から光を照射して、媒体Ｍに塗布された光硬化性インクを硬化させることができる。
本実施形態の吐出ヘッド２１は、搬送ベルト１４に支持された媒体Ｍに光硬化性インクを吐出し、媒体Ｍ上に撥水用の凹凸部１００（図４、図５Ａ及び図５Ｂ）を複数形成する。
なお、照射部３０は、吐出ヘッド２１の－Ｘ方向側及び＋Ｘ方向側のいずれか一方に配置された構成であってもよい。

【0019】

印刷装置１１は、吐出ヘッド２１に対してメンテナンス動作を行うメンテナンス部４０を備える。メンテナンス部４０は、キャップ４１と、払拭部４２と、インク受容部４３と、を備える。キャップ４１及び払拭部４２は、搬送ベルト１４の－Ｘ方向に配置される。インク受容部４３は、搬送ベルト１４の＋Ｘ方向に配置される。

【0020】

キャップ４１は、下方の位置である離間位置と、離間位置より上方の位置であるキャッピング位置とに移動可能に設けられる。キャッピング位置に位置するキャップ４１は、吐出ヘッド２１のノズル面２８に接触してノズル２７の開口が連通する空間を閉塞する。これにより、ノズル２７の内部を含む閉空間が形成される。払拭部４２は、例えばＹ軸に沿った方向に移動してノズル面２８を払拭するワイピングを行う。

【0021】

インク受容部４３は、フラッシングにより吐出ヘッド２１から吐出されるインクを受容する。フラッシングとは、ノズル２７の目詰まりを予防及び解消する目的で、インクを廃液として吐出するメンテナンスである。

【0022】

図３に示すように、印刷装置１１は、印刷装置１１で実行される各種動作を制御する制御部５０を備える。制御部５０は、ＣＰＵ５１と、メモリー５２と、制御回路５３と、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）５４と、を有する。ＣＰＵ５１は演算処理装置である。メモリー５２は、各種プログラムを格納する領域または作業領域等を確保する記憶装置であり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。例えば、情報処理端末等の外部からＩ／Ｆ５４を介して印刷データ等を取得すると、ＣＰＵ５１が各種プログラムに従って演算を実行し、制御回路５３を介して各駆動部等を制御する。

【0023】

次に、印刷装置１１におる印刷物ＰＭ１の製造方法について説明する。
図４に示すように、制御部５０は、情報処理端末からＩ／Ｆ５４を介して、印刷データを受信する。制御部５０は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各駆動部に対して、媒体Ｍを搬送する搬送動作やインクドットＩｄを形成するための制御信号を送信する。

【0024】

次いで、制御部５０は、媒体Ｍが支持された搬送ベルト１４を搬送方向に移動させる。また、制御部５０は、キャリッジ２２を走査方向に移動させながら吐出ヘッド２１から光硬化性インクを吐出させ、媒体Ｍ上に複数のインクドットＩｄを形成させる。
なお、媒体Ｍ上のインクドットＩｄの塗布位置は、適宜設定される。例えば、隣接するインクドットＩｄ同士の距離が、１０μｍ以上１００μｍ以下となる条件の下で印刷処理が実行される。

【0025】

さらに、制御部５０は、照射部３０を駆動させ、媒体Ｍ（インクドットＩｄ）に光を照射させる。これにより、インクドットＩｄが硬化し、媒体Ｍ上に複数の凸部１０１が形成される。また、隣接する凸部１０１の間には、凹部１０２が形成される。これにより、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、媒体Ｍ上に複数の凹凸部１００が設けられた印刷物ＰＭ１が形成される。凹凸部１００は、複数の凸部１０１と、当該凸部１０１間に形成された凹部１０２と、で構成される。本実施形態では、凸部１０１同士の距離が、１０μｍ以上１００μｍ以下で形成される。また、凸部１０１の径寸法は、１０μｍ程度である。

【0026】

また、凸部１０１の高さは、適宜設定される。例えば、凸部１０１の高さが、１０μｍ以上１００μｍ以下となるように印刷処理が実行される。ここで、一回の走査におけるインクドットＩｄの高さが所望の高さに達しない場合には、照射部３０によって凸部１０１を形成した後に、当該凸部１０１上にインクドットＩｄを再度形成し、光照射処理を行うことで所望の高さを有する凸部１０１を形成することができる。

【0027】

媒体Ｍ上に形成される凹凸部１００の画像パターンは、適宜設定可能である。例えば、格子状バターン、水玉パターン、千鳥状パターン、幾何学パターン等、各種画像パターンを形成できる。また、各凸部１０１は、色の異なる光硬化性インクによって形成してもよい。

【0028】

本実施形態の印刷物ＰＭ１は、複数の凹凸部１００において隣接する凸部１０１間の凹部１０２には空気層が形成される。本実施形態では、印刷物ＰＭ１の全面に亘って空気層が形成される。このため、印刷物ＰＭ１上に水滴が接触した場合、空気層がバリア層となり、水滴が媒体Ｍに接触することなく弾かれる。すなわち、複数の凹凸部１００は撥水機能を備え、印刷物ＰＭ１自体に撥液性が発現する。その結果、例えば、水滴の接触角であれば、１００°前後と極めて高くなり、撥水効果が発揮される。従って、環境負荷の少ない製造方法によって撥水性を有する印刷物ＰＭ１を製造できる。

【0029】

２．第２実施形態
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
以下、印刷装置１１による印刷物ＰＭ２の製造方法について説明する。

【0030】

図６に示すように、本実施形態では、媒体Ｍ１の形状に応じて、凹凸部１００を形成することで印刷物ＰＭ２を製造する。本実施形態では、媒体Ｍ１の織り方による形状に応じて凹凸部１００を形成する。本実施形態の媒体Ｍ１は、平織で形成された布帛である。平織は、縦糸（経糸）と横糸（緯糸）とを１本ごとに交差させる織り方である。そのため、平織の媒体Ｍ１では、媒体Ｍ１自体に凹凸が形成される。そして、本実施形態では、媒体Ｍ１自体の凹凸の凸部分の上に光硬化性インクでインクドットＩｄを形成する。これにより、媒体Ｍ１自体の凹凸の凸部分に凸部１０１が形成される。そして、媒体Ｍ１自体の凹凸の凹部分を凹部１０２として利用する。

【0031】

印刷物ＰＭ２では、媒体Ｍ１の形状を利用することで、凸部１０１の頂部と凹部１０２と底部との距離寸法がより大きくなるので、空気層が容易に形成され、さらに撥水効果を高めることができる。
なお、媒体Ｍ１の形状は、特に限定されない。例えば、媒体Ｍ１の織り方は、平織の他に、綾織りや朱子織り等であってもよい。

【0032】

３．第３実施形態
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
以下、印刷装置１１による印刷物ＰＭ３の製造方法について説明する。

【0033】

図７に示すように、本実施形態では、媒体Ｍ上に形成された画像層Ｍｇ上に撥水用の凹凸部１００を複数設けることで印刷物ＰＭ３を製造する。
具体的には、すでに媒体Ｍ上に画像が形成された印刷物を搬送ベルト１４で支持し、当該印刷物が支持された搬送ベルト１４を搬送方向に移動させる。なお、画像層Ｍｇの形成のために用いられるインクは特に限定されず、例えば、捺染用インク等でもよい。
そして、媒体Ｍ上に形成された画像上（画像層Ｍｇ）上に光硬化性インクを吐出させ、媒体Ｍ上に複数のインクドットＩｄを形成させる。次いで、照射部３０を駆動させ、画像層Ｍｇ（インクドットＩｄ）に光を照射させる。これにより、インクドットＩｄが硬化し、画像層Ｍｇ上に複数の凸部１０１が形成される。また、隣接する凸部１０１の間には、凹部１０２が形成される。これにより、画像層Ｍｇ上に複数の凹凸部１００が設けられた印刷物ＰＭ３が形成される。

【0034】

本実施形態の印刷物ＰＭ３は、複数の凹凸部１００において隣接する凸部１０１の間に形成される凹部１０２には空気層が形成される。このため、印刷物ＰＭ３上に水滴が接触した場合、空気層がバリア層となり、水滴が画像層Ｍｇに接触することなく弾かれる。すなわち、複数の凹凸部１００は撥水機能を備え、印刷物ＰＭ３自体に撥液性が発現する。従って、環境負荷の少ない製造方法によって撥水性を有する印刷物ＰＭ３を製造できる。

【0035】

なお、上述したように撥水機能を有する印刷物ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３は、印捺物やアパレル向け製品として利用可能である。例えば、アウトドア向けのアパレル、スポーツウェア、レインコート、アウトドア用ウエア、また、屋外用のテント、屋根などに利用可能である。さらに、ホームテキスタイル向け製品、フロアマット、キッチン周り、カーテンなどにも利用可能である。

【0036】

なお、媒体Ｍは、布帛生地、ニット、フリース繊維などを用いることができる。また、これらの糸種は、コットン、ポリエステル、シルク、ウール、ナイロン等を用いることができる。
また、本実施形態では、インクとして光硬化性インクを用いたが、これに限定されない。例えば、捺染用インク（反応性、酸性、分散性、顔料等）、水系紙メディア対応インク、顔料紙メディア対応インク等を用いてもよい。なお、インクとして光硬化性インク以外のインクを用いる場合は、照射部３０を省略すればよい。

【符号の説明】

【0037】

１１…印刷装置、１２…筐体、１４…搬送ベルト、１５…支持部材、１６…駆動ローラー、１７…従動ローラー、１８…駆動源、１９…押付部、２０…ヘッドユニット、２１…吐出ヘッド、２２…キャリッジ、２４…ガイド軸、２７…ノズル、２８…ノズル面、３０…照射部、３０ａ…照射面、４０…メンテナンス部、４１…キャップ、４２…払拭部、４３…インク受容部、５０…制御部、５１…ＣＰＵ、５２…メモリー、５３…制御回路、５４…Ｉ／Ｆ、１００…凹凸部、１０１…凸部、１０２…凹部、Ｍ，Ｍ１…媒体、ＰＭ１，ＰＭ２，ＰＭ３…印刷物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】