印刷方法

【課題】成形時に延伸される部分において見た目が変化せず、高品質な外観を有する成形体とすることが可能な印刷物の印刷方法を提供する。
【解決手段】型押しによって凸状の凸部が形成されるシート状のワークに塗料を付着させることによって印刷を行う印刷方法であって、前記シート状のワークにおいて、平面視で、前記凸部の輪郭６に対応する重畳格子７と、重畳格子７から輪郭６の外側に向かって、前記凸部の高さ寸法に相当する距離だけ離れた離間位置８との間の補正許可領域９に対する印刷データのうち、印刷の解像度に前記凸部の高さ寸法を乗じて得られる画素数Ａだけ、印刷に用いる前記塗料の量を増やす方向にデータを補正した状態で前記ワークに印刷を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷方法に関するものであり、詳しくは、型押しすることで表面が加飾された成形体を形成するために用いる、加飾された成形体に対応する図柄が印刷された印刷物の印刷方法である。
【背景技術】
【０００２】
従来、図柄が印刷されたシート状の印刷物を変形させることで、表面が加飾された成形体を形成する技術が知られている。例えば、樹脂製の基体に図柄が印刷された印刷物を加熱して軟化させ、一対の金型で挟むプレス加工を行うことにより、金型の形状に沿った成形物を形成することができる。このような成形物の表面には、元の印刷物の図柄に基づいた加飾が成されている。他にも、特許文献１に示すように、射出成形時に金型の内部に印刷物を封入し、射出成形による立体物の成形と同時に立体物の表面に印刷物を貼り付け、成形物の表面を加飾する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１２２９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、平面的に図柄が印刷された印刷物を変形させるという形成方法では、印刷物の基体や、基体表面に塗布されたインクの塗膜が変形し延伸される。具体的には、印刷物から印刷物の法線方向に盛り上がって形成される成形物では、成形物の側壁は印刷物を該印刷物の法線方向に引き延ばして形成するため、塗膜が薄厚化される。
【０００５】
成形物において塗膜が薄厚化された部分では、引き延ばす前と後で塗膜の見た目が変化してしまい、側壁において設計した色を再現しない場合がある。例えば、成形物の側壁と該側壁と連続する成形物の頂面とが同じ色となるように設計したとしても、塗膜が引き延ばされることによって見た目が変化すると、側壁と頂面との見た目が異なってしまい、所望の加飾を行うことができない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、型押しすることで表面が加飾された成形体を形成するために用いる印刷物について、例えば、成形体の側壁部分のような、成形時に延伸される部分において見た目が変化せず、高品質な外観を有する成形体とすることが可能な印刷物の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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明の印刷方法は、型押しによって凸状の凸部が形成されるシート状のワークに塗料を付着させることによって印刷を行う印刷方法であって、前記シート状のワークにおいて、平面視で、前記凸部の輪郭に対応する輪郭位置と、前記輪郭位置から前記輪郭の外側に向かって、前記凸部の高さ寸法に相当する距離だけ離れた離間位置との間の領域に対する印刷データのうち、印刷の解像度に前記凸部の高さ寸法を乗じて得られる画素数だけ、印刷に用いる前記塗料の量を増やす方向にデータを補正した状態で前記ワークに印刷を行う、ことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、輪郭位置と離間位置との間の領域に対して、印刷の解像度に凸部の高さ寸法を乗じて得られる画素数だけ塗料の量を増やすことができる。このため、凸部を形成する際の変形により延伸される部分に選択的に多くの塗料を塗布して塗膜を厚膜化しておくことができる。そのため、シート状のワークに凸部を形成した場合にも見た目が変化せず、高品質な外観を有する凸部とすることが可能な印刷物を印刷することができる。
【０００９】
上記の印刷方法では、液滴吐出法で前記塗料を前記ワークに塗布することによって前記印刷を行い、前記印刷データは、印刷に用いる前記塗料の吐出位置である画素および前記塗料の吐出量を定めるビットマップデータである、ことが好ましい。
【００１０】
この方法によれば、液滴吐出法による印刷において、シート状のワークに凸部を形成した場合にも見た目が変化せず、高品質な外観を有する凸部とすることが可能な印刷物を印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態における印刷物を用いて成形体を成形する工程を説明する図。
【図２】本実施形態における印刷方法における各処理を示すフローチャート。
【図３】本実施形態における平面画像を説明する図。
【図４】本実施形態における重畳格子を説明する図。
【図５】本実施形態における成形体の高さ寸法を説明する図。
【図６】本実施形態における補正許可領域を説明する図。
【図７】本実施形態における印刷データを説明する図。
【図８】本実施形態における印刷データの補正を説明する図。
【図９】本実施形態における印刷を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図１〜図９を参照しながら、本発明の実施形態に係る印刷方法について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００１３】
本発明の印刷方法で印刷する印刷物は、具体的には、樹脂製の基体に塗料を塗布して図柄を印刷したものであり、代表的にはプレス成形により変形され、表面が加飾された成形体を形成するために用いる。以下の説明においては、まず図１において、本発明の印刷方法で印刷された印刷物を用いて成形体を得る成形加工について説明した後に、図２〜図９を用いて本発明の印刷方法について説明する。
【００１４】
図１は、成形体を成形する工程について説明する図である。図に示すように、本発明の印刷方法により得られる印刷物１は、加熱により軟化され（図１（ａ））、凸型２と不図示の凹型とを有する一対の金型で、軟化された印刷物１を挟むプレス加工により変形され（図１（ｂ））、不要な部分が除去（トリミング）されることにより、金型の形状が転写された成形体３となる（図１（ｃ））。ここでは成形体３が、直方体の基台１０の上面に、円柱状の凸部１１が設けられた形状であることとする。
【００１５】
このような成形を行う場合、図に示す成形体３における凸部１１の側壁１１ａは、元の印刷物１を印刷物１の法線方向に引き延ばして成形することとなる。そのため、印刷物１の表面の塗膜も引き延ばされ薄厚化される。その場合、側壁１１ａの色が、印刷物１における対応箇所の色を再現せず、所望の加飾ができないおそれがある。
【００１６】
そのため、以下に説明する本発明の印刷方法では、得られる印刷物において側壁に対応する部分の塗膜を厚くし、変形によって塗膜が薄厚化しても、見た目の変化が抑制されることとしている。
【００１７】
図２は、本発明の印刷方法における各処理を示すフローチャートであり、図３〜図９は印刷方法の各処理の説明図である。以下の説明においては、図２のフローチャートの流れに従い、図３〜９を用いて本発明の印刷方法について説明する。
【００１８】
まず、図１に示す成形体３の立体形状を示す３次元データ（３Ｄデータともいう）を測定する（ステップＳ１）。
成形体３の３次元データについては、成形体３のクレイモデルを非接触カメラ撮影式の３次元計測器や接触式３次元計測器などを用いて作成することができる。または、図１に示す凸型２を作成する際の元データを、成形体３の３次元データとして用いることとしても良い。
【００１９】
次いで、ステップＳ２において、成形体３の平面画像５を規定サイズのグリッドで分割する。このとき、図３（ａ）に示すように、成形体３の立体形状を示す３次元データを上面から観察した平面画像５に投影する。そして、図３（ｂ）に示すように、規定の格子サイズを持ったグリッドで平面画像５を分割する。なお、本実施形態では、格子のサイズを便宜的に吐出解像度と同じにする。
ここで、水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向としたＸＹＺ直交座標系を設定する。
【００２０】
次いで、図４に示すように、グリッドで分割した平面画像５において、成形体３の輪郭６が重なる格子を重畳格子７として抽出する（ステップＳ３）。なお、本実施形態では、複数の重畳格子７が抽出される。
【００２１】
次いで、ステップＳ４において、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）を算出する。成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）は、成形体３の高さ寸法に、印刷の解像度を乗じることによって算出され得る。解像度の単位としては、例えば、ｄｐｉ（dot per inch）などが挙げられる。
ここで、図５に示すように、成形体３の高さ寸法をｈとする。そして、ステップＳ４では、成形体３の高さ寸法ｈに解像度を乗じることによって、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）が算出される。このとき、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）をＡ個とする。
【００２２】
次いで、ステップＳ５において、図６に示すように、任意の重畳格子７から輪郭６の外側に向かって、グリッド数でＡ個だけ離間した位置を離間位置８として定める。そして、重畳格子７から離間位置８までの領域を、補正許可領域９として定める。この補正許可領域９は、後述する印刷データの補正が許可される領域である。
【００２３】
次いで、ステップＳ６において、印刷データの補正を行う。
本実施形態では、印刷データとして、ビットマップデータＢＤが採用されている。ビットマップデータＢＤでは、図７に示すように、印刷すべきグリッドに、印刷すべきドットの大きさがビットマップ状に記述されている。本実施形態では、Ｓ、Ｍ、及びＬの３種類のドットの大きさを示すデータが採用されている。また、本実施形態では、印刷しないグリッドは、空白とされている。３種類のドットの大きさを示すデータでは、Ｌドットが最も大きく、ＭドットがＬドットよりも小さく、ＳドットがＭドットよりも小さい。
なお、以下において、印刷しないグリッドを指示する空白は、空白データと呼ばれる。また、Ｌドットを指示するデータは、Ｌドットデータと呼ばれ、Ｍドットを指示するデータは、Ｍドットデータと呼ばれ、Ｓドットを指示するデータは、Ｓドットデータと呼ばれる。
【００２４】
ステップＳ６では、補正許可領域９に存在するビットマップデータを補正する。
印刷データを補正する手順及び処理を以下に記す。
（１）Ｘ方向に沿って重畳格子７から離間する向きに補正を行っていく。まず、図８（ａ）に示すように、空白のグリッドに対して、空白データをＳドットデータに置き換える。以下において、空白データからＳドットデータへの置き換え処理を、Ｓドット置換処理と呼ぶ。図８（ａ）では、Ｓドット置換処理が実施されたデータに○印が付されている。
なお、Ｓドット置換処理では、Ｓドット置換処理を実施したグリッド数をカウントしながら、処理が実施されていく。そして、このカウント値が、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）の値であるＡに達すると、印刷データの補正を終了する。他方で、カウント値がＡに満たないときには、次の処理に移行する。
【００２５】
（２）補正許可領域９に対するＳドット置換処理が終わったら、重畳格子７に戻る。
（３）次いで、図８（ｂ）に示すように、補正許可領域９のうちでＳドットが指示されているグリッドに対して、ＳドットデータをＭドットデータに置き換える。以下において、ＳドットデータからＭドットデータへの置き換え処理を、Ｍドット置換処理と呼ぶ。図８（ｂ）では、Ｍドット置換処理が実施されたデータに◇印が付されている。Ｍドット置換処理も、Ｘ方向に沿って重畳格子７から離間する向きに行われる。
なお、Ｍドット置換処理においても、Ｍドット置換処理を実施したグリッド数をカウントしながら、処理が実施されていく。Ｍドット置換処理におけるカウントでは、Ｓドット置換処理におけるカウント値が引き継がれる。つまり、Ｍドット置換処理におけるカウント値は、Ｓドット置換処理におけるカウント値に、Ｍドット置換処理におけるカウント値が加算されていく。
そして、このカウント値が、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）の値であるＡに達すると、印刷データの補正を終了する。他方で、カウント値がＡに満たないときには、次の処理に移行する。
【００２６】
（４）補正許可領域９に対するＭドット置換処理が終わったら、重畳格子７に戻る。
（５）次いで、図８（ｃ）に示すように、補正許可領域９のうちでＭドットが指示されているグリッドに対して、ＭドットデータをＬドットデータに置き換える。以下において、ＭドットデータからＬドットデータへの置き換え処理を、Ｌドット置換処理と呼ぶ。図８（ｃ）では、Ｌドット置換処理が実施されたデータに△印が付されている。Ｌドット置換処理も、Ｘ方向に沿って重畳格子７から離間する向きに行われる。
なお、Ｌドット置換処理においても、Ｌドット置換処理を実施したグリッド数をカウントしながら、処理が実施されていく。Ｌドット置換処理におけるカウントでは、Ｍドット置換処理におけるカウント値が引き継がれる。つまり、Ｌドット置換処理におけるカウント値は、Ｍドット置換処理におけるカウント値に、Ｌドット置換処理におけるカウント値が加算されていく。
そして、このカウント値が、成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）の値であるＡに達すると、印刷データの補正を終了する。他方で、カウント値がＡに満たないときには、上記（１）の処理に移行する。
（６）以後、（１）〜（５）の処理を、上記カウント値が成形体３の高さ寸法に相当するグリッド数（画素数）の値であるＡに達するまで繰り返す。
【００２７】
ステップＳ６における印刷データの補正は、上記（１）〜（６）の処理を、すべての重畳格子７に対して行われる。これにより、すべての重畳格子７に対して、Ｓドット置換処理、Ｍドット置換処理、及びＬドット置換処理が、それぞれ、Ｘ方向に沿った処理として実施されることになる。
さらに、すべての重畳格子７に対して、上記（１）〜（６）の処理において、Ｓドット置換処理、Ｍドット置換処理、及びＬドット置換処理を、それぞれ、Ｙ方向に沿った処理としても実施する。これにより、１つの重畳格子７に対して、Ｓドット置換処理、Ｍドット置換処理、及びＬドット置換処理が、それぞれ、Ｘ方向とＹ方向とに沿った処理として実施されることになる。なお、Ｙ方向に沿った処理では、補正許可領域９をＹ方向に沿って定めればよい。
【００２８】
ステップＳ６に次いで、ステップＳ７において、補正した印刷データに基づいて、樹脂製の基体に図柄を印刷する。
図９は、印刷の様子を示す模式図である。図９に示すように、液滴吐出ヘッドＩＪから印刷データ（ビットマップデータＢＤ）に基づいて基体４にインクを吐出し、目的の印刷物１（図１）を印刷する。
なお、液滴吐出ヘッドＩＪからインクなどの液状体を液滴として吐出する技術は、インクジェット技術と呼ばれる。そして、インクジェット技術を活用してインクなどの液状体を所定の位置に配置する方法は、液滴吐出法やインクジェット法などと呼ばれる。これらの液滴吐出法やインクジェット法は、塗布法の１つである。
以上のようにして、本実施形態の印刷方法により目的とする印刷物１を得ることができる。
なお、本実施形態において、インクが塗料に対応し、基体４がワークに対応し、重畳格子７が輪郭位置に対応している。
【００２９】
以上のような構成の印刷方法によれば、印刷物１において、成形体３を形成する際の変形により延伸される部分に選択的に多くのインクを塗布して、塗膜を厚膜化しておくことができる。そのため、成形体３を形成した場合にも見た目が変化せず、高品質な外観を有する成形体３とすることが可能な印刷物１を印刷することができる。
【００３０】
なお、本実施形態においては、一対の金型でプレスすることにより中空の成形体３を形成することとしたが、これに限らず、凸型の代わりに凸形状を有する樹脂を用いることで、樹脂表面に成形体３を付着させ、表面が加飾された成形体とすることもできる。
また、本実施形態では、印刷方法として液滴吐出法が採用されているが、印刷方法は、これに限定されない。印刷方法としては、例えば、電子写真方式や他の印刷方式も採用され得る。電子写真方式においては、トナーが塗料に対応する。
【００３１】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１…印刷物、３…成形体、４…基体、５…平面画像、６…輪郭、７…重畳格子、８…離間位置、９…補正許可領域、１０…基台、１１…凸部、１１ａ…側壁、ＢＤ…ビットマップデータ（印刷データ）。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
型押しによって凸状の凸部が形成されるシート状のワークに塗料を付着させることによって印刷を行う印刷方法であって、前記シート状のワークにおいて、平面視で、前記凸部の輪郭に対応する輪郭位置と、前記輪郭位置から前記輪郭の外側に向かって、前記凸部の高さ寸法に相当する距離だけ離れた離間位置との間の領域に対する印刷データのうち、印刷の解像度に前記凸部の高さ寸法を乗じて得られる画素数だけ、印刷に用いる前記塗料の量を増やす方向にデータを補正した状態で前記ワークに印刷を行う、ことを特徴とする印刷方法。
【請求項２】
液滴吐出法で前記塗料を前記ワークに塗布することによって前記印刷を行い、
前記印刷データは、印刷に用いる前記塗料の吐出位置である画素および前記塗料の吐出量を定めるビットマップデータである、
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷方法。

【図１】