説明

画像形成物の製造方法、成形物の製造方法

【課題】成形物の延伸性と形状保持を向上させる成型物製造方法を提供する。
【解決手段】基材に第1画像部と前記第1画像部よりも延伸率が低い第2画像部を含む画像層を形成する画像層形成工程を含み、前記画像層形成工程では、成形における前記基材の伸び率に応じて、前記画像層における前記第1画像部と前記第2画像部との形成比率を設定し、設定された前記形成比率に基づき、前記画像層を形成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成物の製造方法、成形物の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
基材上に画像を形成した後、基材を成形して、基材の表面が凹凸形状を有する成形物の製造方法が提案されている。ところで、画像が形成された基材を成形する際、基材と画像とが共に延伸するため、画像が割れてしまう場合がある。このため、画像と親和性が高く、可塑性を有するコーティング材を基材にコーティングされたシートを用いて成形する方法が知られている。(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−204861号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の製造方法では、コーティング材により延伸性が高まる一方で、例えば、シートを成形した場合に、成形物の形状の保持性が低下してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
【0006】
[適用例1]本適用例にかかる画像形成物の製造方法は、基材に第1画像部と前記第1画像部よりも延伸率が低い第2画像部を含む画像層を形成する画像層形成工程を含み、前記画像層形成工程では、成形における前記基材の伸び率に応じて、前記画像層における前記第1画像部と前記第2画像部との形成比率を設定し、設定された前記形成比率に基づき、前記画像層を形成することを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、成形における基材の伸び率に応じて第1画像部と第2画像部との形成比率が設定される。このため、例えば、基材が比較的伸びる場合には、第1画像部の比率を高くするとともに、第2画像部の比率を低くすることにより、第1画像部の効果により成形を容易に行うことができる。さらにこの場合、第2画像部の効果により成形された成形物の形状を保持することができる。
【0008】
[適用例2]上記適用例にかかる画像形成物の製造方法の前記画像層形成工程では、ドット形状を有する第1ドット部を複数形成することにより前記第1画像部を形成するとともに、ドット形状を有する第2ドット部を複数形成することにより前記第2画像部を形成し、前記第1ドット部と前記第2ドット部との前記形成比率に基づき、前記画像層を形成することを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、成形における基材の伸び率に応じて、第1ドット部と第2ドット部との形成比率を設定することにより、各第1及び第2画像部内において偏りのない分布で画像層を形成することができる。
【0010】
[適用例3]上記適用例にかかる画像成形物の製造方法の前記画像層形成工程では、成形における前記基材の伸び率が高くなるに連れ、前記第2画像部よりも前記第1画像部の形成比率を高く設定することを特徴とする。
【0011】
この構成によれば、基材の伸び率が高くなるに連れ、第1画像部の形成比率が高くなる。これにより、効率よく成形を行うことができるとともに、容易に成形物の形状を保持することができる。
【0012】
[適用例4]上記適用例にかかる画像形成物の製造方法の前記画像層形成工程では、成形における前記基材の第1領域と前記第1領域よりも伸び率の低い第2領域に対し、前記第1領域に形成される前記第1画像部の形成比率が、前記第2領域に形成される前記第1画像部の形成比率よりも高く設定することを特徴する。
【0013】
この構成によれば、成形において伸び率が異なるそれぞれの領域に対応して、第1画像部と第2画像部との形成比率を設定することにより、各領域において、効率よく成形を行うことができるとともに、容易に成形物の形状を保持することができる。
【0014】
[適用例5]上記適用例にかかる画像形成物の製造方法の前記画像層形成工程では、前記第1領域から前記第2領域にかけて、前記第1画像部の形成比率を下げるとともに、前記第2画像部の形成比率を高く設定することを特徴とする。
【0015】
この構成によれば、第1領域から第2領域にかけて基材の伸び率は低下するため、この伸び率の低下に対応して、第1画像部と第2画像部との形成比率を設定させることにより、成形時における基材の伸びへの追従性を高め、信頼性の高い成形物を提供することができる。
【0016】
[適用例6]上記適用例にかかる画像形成物の製造方法の前記画像層形成工程では、前記基材に向けて前記第1ドット部の材料を含む第1機能液を液滴として、前記基材上に前記第1機能液を塗布し、塗布された前記第1機能液を固化して、前記第1ドット部を形成し、前記基材に向けて前記第2ドット部の材料を含む第2機能液を液滴として、前記基材上に前記第2機能液を塗布し、塗布された前記第2機能液を固化して、前記第2ドット部を形成することを特徴とする。
【0017】
この構成によれば、液滴の吐出により第1及び第2機能液を基材に塗布するので、第1画像部と第2画像部の形成比率を容易に行うことができる。
【0018】
[適用例7]本適用例にかかる成形物の製造方法は、上記画像層形成工程の後で、前記画像層が形成された前記基材を成形する成形工程を有することを特徴とする。
【0019】
この構成によれば、画像層が成形における基材の伸び率に応じて形成されるため、成形を容易に行うことができるとともに、成形された成形物の形状を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】液滴吐出装置の構成を示す概略図。
【図2】画像形成物の製造方法および成形物の製造方法を示す工程図。
【図3】画像形成物の製造方法の一部を示す詳細図。
【図4】画像形成物の製造方法の一部を示す詳細図。
【発明を実施するための形態】
【0021】
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て示している。
【0022】
(液滴吐出装置の構成)
まず、液滴吐出装置の構成について説明する。図1は、液滴吐出装置の構成を示す概略図である。液滴吐出装置1は、基材10に画像層を形成し、画像形成物を製造する装置である。図1に示すように、液滴吐出装置1は、基材10に向けて画像層の材料を含む機能液を液滴として吐出する吐出ヘッド22を含むヘッドユニット20と、基材10を載置するステージ30と、基材10を搬送する搬送部50等と、これらの部材を制御する制御部(図示せず)等を備えている。本実施形態の搬送部50は、ロール・ツー・ロール方式を用いており、基材10をステージ30側に供給する供給ローラー51と基材10を巻き取って除材する除材ローラー52等を有している。基材10は、例えば、綿布、麻布、絹布等の織布(布帛)や紙やプラスチックフィルム等である。
【0023】
また、本実施形態では、画像層の材料となる機能液としての紫外線硬化型インクを用いており、ヘッドユニット20は、紫外線硬化型インクを液滴として吐出する吐出ヘッド22と、吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射部23を備えている。
【0024】
さらに、本実施形態で形成する画像層が、第1画像部と第2画像部とで構成されており、第1画像部と第2画像部に対応して適用される機能液がそれぞれ異なる。従って、吐出ヘッド22は、第1画像部の材料を含む第1機能液を吐出する第1吐出ヘッド22aと第2画像部の材料を含む第2機能液を吐出する第2吐出ヘッド22bを備えている。なお、画像層のうち、第1画像部の方が第2画像部に比べ、延伸率が高い性質を有している。第1機能液は、例えば、フレックスインクであり、第2機能液はリジッドインクである。第1機能液(フレックスインク)は、第2機能液(リジッドインク)よりも延伸性が高いインクである。
【0025】
吐出ヘッド22は、例えば、圧力発生手段としての圧電素子を備えたインクジェットヘッドである。なお、圧力発生手段として、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用してもよい。さらには、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液を液滴として吐出させる構成を有する吐出ヘッドであってもよい。
【0026】
紫外線照射部23は、紫外線光源を備え、紫外線光源から紫外線が照射される。なお、紫外線光源は、例えば、LED、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等適宜適用することができる。
【0027】
ヘッドユニット20は、例えば、ステージ30上に搬送される基材10の幅方向(Y軸方向)に移動軸を有するキャリッジ(図示せず)に接続され、当該キャリッジを移動させることにより、ヘッドユニット20を所定の位置に移動させることができる。そして、ヘッドユニット20を移動させながら、基材10に向けて吐出ヘッド22(22a,22b)から紫外線硬化型インクを吐出するととともに、紫外線照射部23から紫外線を照射させて紫外線硬化型インクを固化することにより、基材10上に画像層を形成することができる。
【0028】
(画像形成物の製造方法および成形物の製造方法)
次に、画像形成物の製造方法および成形物の製造方法について説明する。図2は、画像形成物の製造方法および成形物の製造方法を示す工程図である。図3及び図4は、画像形成物の製造方法の一部を示す詳細図である。なお、本実施形態では、先述した液滴吐出装置1を用いて、基材10に画像層を形成する場合について説明する。
【0029】
まず、画像層形成工程について説明する。画像層形成工程は、基材10に第1画像部と第1画像部よりも延伸率が低い第2画像部を含む画像層を形成する工程である。当該画像層形成工程では、成形における基材10の伸び率に応じて、画像層における第1画像部と第2画像部との形成比率を設定し、設定された形成比率に基づき、画像層を形成する。すなわち、基材10において伸び率が高い領域に対して、第2画像部よりも第1画像部の形成比率が高い画像層を形成する。一方、基材において伸び率が比較的低い領域に対しては、第1画像部よりも第2画像部の形成比率が高い画像層を形成する。
【0030】
本実施形態では、例えば、図3に示すように、基材10において第1領域F1と第1領域F1よりも伸び率が低い第2領域F2とを設定する。第1領域F1と第2領域F2は、成形における基材10の伸び率に応じて設定する。そして、成形における基材10の第1領域F1と第1領域F1よりも伸び率の低い第2領域F2に対し、第1領域F1に形成される第1画像部の形成比率が、第2領域F2に形成される第1画像部の形成比率よりも高く設定する。すなわち、第1領域F1に形成する画像層では、第2画像部よりも第1画像部の形成比率を高く設定し、第2領域F2に形成する画像層では、第1画像部よりも第2画像部の形成比率を高く設定する。ここで、第1及び第2領域F1,F2における第1画像部と第2画像部との具体的な形成比率は、成形における各第1及び第2領域F1,F2の伸び率に応じて適宜設定することができる。例えば、第1領域F1において基材10の伸び率が100%の場合、第1画像部と第2画像部との形成比率を9:1と設定する。また、第2領域F2において基材10の伸び率が10%の場合、第1画像部と第2画像部との形成比率を1:9と設定する。この場合、形成比率は、例えば、面積比や重量比等で適宜設定することができる。
【0031】
ここで、先述したように、第1画像部は、例えば、延伸性が高いフレックスインクを第1機能液として適用し、第2画像部は、例えば、リジッドインクを第2機能液として適用する。ここで、リジッドインクは、フレックスインクに比べ、延伸性が低いインクである。
【0032】
そして、例えば、第1及び第2領域F1,F2のそれぞれの領域に対応する第1及び第2機能液の吐出位置や吐出量を規定したビットマップデータを作成する。
【0033】
次いで、図2(a)に示すように、ビットマップデータに基づいて、基材10に向けて第1ドット部75の材料を含む第1機能液を液滴として吐出し、基材10上に第1機能液を塗布し、塗布された第1機能液75aを固化して、第1ドット部75を形成する。また、基材10に向けて第2ドット部85の材料を含む第2機能液を液滴として吐出し、基材10上に第2機能液を塗布し、塗布された第2機能液85aを固化して、第2ドット部85を形成する。
【0034】
当該画像層形成工程では、ドット形状を有する第1ドット部75を複数形成することにより第1画像部70を形成するとともに、ドット形状を有する第2ドット部85を複数形成することにより第2画像部80を形成し、第1ドット部75と第2ドット部85との形成比率に基づき、第1領域F1における画像層60aと第2領域F2における画像層60bを形成する。
【0035】
具体的には、第1領域F1では、図4(a)に示すように、複数形成された第1ドット部75により第1画像部70が形成され、複数形成された第2ドット部85により第2画像部80が形成される。そして、第1画像部70と第2画像部80により第1領域F1における画像層60aが形成される。ここで、第1ドット部75と第2ドット部85の面積比(ドット形成比)が9:1で構成された画像層60aが形成される。
【0036】
第2領域F2では、図4(b)に示すように、複数形成された第1ドット部75により第1画像部70が形成され、複数形成された第2ドット部85により第2画像部80が形成される。そして、第1画像部70と第2画像部80により第2領域F2における画像層60bが形成される。ここで、第1ドット部75と第2ドット部85の面積比(ドット形成比)が1:9で構成された画像層60bが形成される。
【0037】
以上の工程を経ることにより、図2(b)に示すように、基材10と、基材10上に形成された第1画像部70と第2画像部80とを有する画像層60a,60bと、を含む画像形成物100が形成される。
【0038】
次いで、成形工程について説明する。成形工程は、画像層60a,60bが形成された基材10を所定の形状に成形する工程である。成形方法は、例えば、真空成形や圧空成形等の各種方法を任意に選択することができる。そして、成形時は、基材10の第1領域F1と第2領域F2との伸び率が異なって成形される。
【0039】
以上の工程を経ることにより、図2(c)に示すように、基材10と、基材10上に形成された第1画像部70と第2画像部80とを有する画像層60a,60bと、を備えた画像形成物100が成形された成形物110が形成される。その後、必要に応じて成形物110の一部(不要部分)をトリミングしてもよい。
【0040】
以上、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【0041】
成形における基材10の伸び率に応じて、第1画像部70と第1画像部70よりも延伸率が低い第2画像部80との形成比率を設定して画像層60a,60bを形成した。そして、比較的伸び率が高い第1領域F1では、第2画像部80よりも第1画像部70の形成比率を高め、比較的伸び率が低い第2領域F2では、第1画像部70よりも第2画像部80の形成比率を高めた。これにより、成形時において、基材10の伸びに伴って画像層60a,60bが追従して伸ばされ成形を容易に行うことができるとともに、成形物110の形状を保持することができる。
【0042】
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。変形例を以下に述べる。
【0043】
(変形例1)上記実施形態では、第1機能液と第2機能液の2種類の機能液を用いて画像層60a,60bを形成したが、これに限定されない。例えば、3種類以上の機能液を用いてもよい。この場合、各機能液を固化した各画像部の延伸率が異なるように機能液を選択する。このようにすれば、さらに、成形を容易に行うことができるとともに、成形物110の形状を保持することができる。
【0044】
(変形例2)上記実施形態では、基材10において、第1領域F1と第1領域F1よりも伸び率が低い第2領域F2の2つの領域を設定したが、これに限定されない。設定する領域の数は、1つでもよいし、3つ以上でもよい。この場合、基材10の伸び率に応じて、第1画像部70と第2画像部80との形成比率を適宜設定すればよい。このようにしても、上記同様の効果を得ることができる。
【0045】
(変形例3)上記実施形態では、基材10の伸び率に応じて第1領域F1と第2領域F2を設定し、各領域に対して第1画像部70と第2画像部80と成形比率を設定したが、これに限定されない。例えば、成形における基材10の伸び率が高くなるに連れ、第2画像部80よりも第1画像部70の形成比率を高く設定してもよい。また、第1領域F1から第2領域F2にかけて、第1画像部70の形成比率を下げるとともに、第2画像部80の形成比率を高く設定してもよい。このようにすれば、第1領域F1と第2領域F2との境界部における第1画像部70と第2画像部80との形成比率が小さくなるので、成形時における基材10の伸びへの追従性を高め、信頼性の高い成形物110を提供することができる。
【符号の説明】
【0046】
1…液滴吐出装置、10…基材、20…ヘッドユニット、22…吐出ヘッド、22a…第1吐出ヘッド、22b…第2吐出ヘッド、23…紫外線照射部、30…ステージ、50…搬搬送部、60a,60b…画像層、70…第1画像部、75…第1ドット部、80…第2画像部、85…第2ドット部、100…画像形成物、110…成形物、F1…第1領域、F2…第2領域。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材に第1画像部と前記第1画像部よりも延伸率が低い第2画像部を含む画像層を形成する画像層形成工程を含み、
前記画像層形成工程では、
成形における前記基材の伸び率に応じて、前記画像層における前記第1画像部と前記第2画像部との形成比率を設定し、設定された前記形成比率に基づき、前記画像層を形成することを特徴とする画像形成物の製造方法。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成物の製造方法において、
前記画像層形成工程では、
ドット形状を有する第1ドット部を複数形成することにより前記第1画像部を形成するとともに、ドット形状を有する第2ドット部を複数形成することにより前記第2画像部を形成し、前記第1ドット部と前記第2ドット部との前記形成比率に基づき、前記画像層を形成することを特徴とする画像形成物の製造方法。
【請求項3】
請求項1または2に記載の画像形成物の製造方法において、
前記画像層形成工程では、
成形における前記基材の伸び率が高くなるに連れ、
前記第2画像部よりも前記第1画像部の形成比率を高く設定することを特徴とする画像形成物の製造方法。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成物の製造方法において、
前記画像層形成工程では、
成形における前記基材の第1領域と前記第1領域よりも伸び率の低い第2領域に対し、
前記第1領域に形成される前記第1画像部の形成比率が、前記第2領域に形成される前記第1画像部の形成比率よりも高く設定することを特徴する画像形成物の製造方法。
【請求項5】
請求項4に記載の画像成形物の製造方法において、
前記画像層形成工程では、
前記第1領域から前記第2領域にかけて、前記第1画像部の形成比率を下げるとともに、前記第2画像部の形成比率を高く設定することを特徴とする画像成形物の製造方法。
【請求項6】
請求項2〜5のいずれか一項に記載の画像形成物の製造方法において、
前記画像層形成工程では、
前記基材に向けて前記第1ドット部の材料を含む第1機能液を液滴として、前記基材上に前記第1機能液を塗布し、塗布された前記第1機能液を固化して、前記第1ドット部を形成し、
前記基材に向けて前記第2ドット部の材料を含む第2機能液を液滴として、前記基材上に前記第2機能液を塗布し、塗布された前記第2機能液を固化して、前記第2ドット部を形成することを特徴とする画像形成物の製造方法。
【請求項7】
請求項1〜6に記載の前記画像層形成工程の後で、
前記画像層が形成された前記基材を成形する成形工程を有することを特徴とする成形物の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−63545(P2013−63545A)
【公開日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−202803(P2011−202803)
【出願日】平成23年9月16日(2011.9.16)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】