JP2020175512A - 印刷システムおよび印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離の発生を低減することができる印刷システムおよび印刷方法を提供する。【解決手段】 印刷システム１０は、媒体９０に対してレーザー光による表面処理としてのレーザー表面処理を実行するレーザー加工装置１３と、媒体９０のうちレーザー加工装置１３によってレーザー表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するインクジェットプリンター１２とを備えることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、媒体にインクジェット印刷を実行する印刷システムおよび印刷方法に関する。

従来、媒体にインクジェット印刷を実行する印刷システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１９−０３４４９８号公報

しかしながら、従来の印刷システムにおいては、インクジェット印刷が実行された媒体においてインクの剥離が発生するという問題がある。

そこで、本発明は、インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離の発生を低減することができる印刷システムおよび印刷方法を提供することを目的とする。

本発明の印刷システムは、媒体に対してレーザー光による表面処理を実行するレーザー表面処理部と、前記媒体のうち前記レーザー表面処理部によって前記表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するインクジェット印刷部とを備え、前記レーザー表面処理部の構成は、複数のレーザー発光部を有し、当該複数のレーザー発光部のそれぞれから出力したレーザー光が前記媒体の表面の近傍で交差するように当該複数のレーザー発光部が互いに離間して配設され、レーザー光が交差した位置の近傍の前記媒体の表面の前記表面処理を実行する第１の構成と、１つのレーザー発光部と、当該１つのレーザー発光部から出力したレーザー光を前記媒体の表面の近傍で集光させる集光部材とを有し、当該集光部材によってレーザー光が集光させられた位置の近傍の前記媒体の表面の前記表面処理を実行する第２の構成とのいずれかであることを特徴とする。

この構成により、本発明の印刷システムは、媒体のうちレーザー光による表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するので、インクジェット印刷が実行された媒体において、媒体と、インクとの接着性を向上することができ、その結果、インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離の発生を低減することができる。

本発明の印刷システムにおいて、前記レーザー表面処理部は、前記第１の構成である場合に、レーザー光を前記媒体の表面の近傍で交差させることなく前記媒体に入射させることによって、前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行し、前記第２の構成である場合に、レーザー光を前記媒体の表面の近傍で集光させることなく前記媒体に入射させることによって、前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行しても良い。

この構成により、本発明の印刷システムは、媒体のうちレーザー光による媒体の表面処理と、レーザー光による媒体に対する切断処理とを同一のレーザー表面処理部によって実行するので、小型化することができる。

本発明の印刷システムは、前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行するレーザー切断処理部を備え、前記レーザー表面処理部および前記レーザー切断処理部は、前記レーザー発光部の少なくとも１つを共用しても良い。

この構成により、本発明の印刷システムは、レーザー発光部の少なくとも１つをレーザー表面処理部およびレーザー切断処理部が共用するので、小型化することができる。

本発明の印刷システムは、前記インクジェット印刷部によって前記インクジェット印刷が実行された前記媒体を加熱する媒体加熱部を備えても良い。

この構成により、本発明の印刷システムは、インクジェット印刷が実行された媒体を加熱するので、インクジェット印刷が実行された媒体において、インクにおける残留応力や残留歪みを熱アニール効果によって緩和することができ、その結果、インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離やひび割れの発生を低減することができる。

本発明の印刷方法は、媒体に対してレーザー光による表面処理を実行するレーザー表面処理工程と、前記媒体のうち前記レーザー表面処理工程によって前記表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するインクジェット印刷工程とを備えることを特徴とする。

この構成により、本発明の印刷方法は、媒体のうちレーザー光による表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するので、インクジェット印刷が実行された媒体において、媒体と、インクとの接着性を向上することができ、その結果、インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離の発生を低減することができる。

本発明の印刷システムおよび印刷方法は、インクジェット印刷が実行された媒体におけるインクの剥離の発生を低減することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る印刷システムの平面図である。 図１に示すインクジェットプリンターの正面図である。 （ａ）媒体に対してレーザー表面処理を実行する場合の図１に示すレーザー加工装置の正面図である。 （ｂ）媒体に対してレーザー切断処理を実行する場合の図３（ａ）に示すレーザー加工装置の正面図である。 図１に示す印刷システムのブロック図である。 図１に示す媒体に対する加工の位置の基準となるマークの一例を示す図である。 （ａ）媒体に対してレーザー表面処理を実行する場合の、図３に示す例とは異なる例のレーザー加工装置の正面図である。 （ｂ）媒体に対してレーザー切断処理を実行する場合の図６（ａ）に示すレーザー加工装置の正面図である。 減圧雰囲気においてインクジェット印刷工程が実行される場合の図１に示すインクジェットプリンターの正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る印刷システムの平面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る印刷システムの側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
まず、本実施の形態に係る印刷システムの構成について説明する。

図１は、本実施の形態に係る印刷システム１０の平面図である。

図１に示すように、印刷システム１０は、媒体９０を矢印１０ａ（図２参照。）で示す鉛直方向における下側から支持するフラットベッド１１と、フラットベッド１１に対して鉛直方向における上側に配置されていて媒体９０に対してインクジェット印刷を実行するためのインクジェット印刷部としてのインクジェットプリンター１２と、フラットベッド１１に対して鉛直方向における上側に配置されていて媒体９０に対してレーザー光による加工を実行するためのレーザー加工装置１３と、フラットベッド１１に対して鉛直方向における上側に配置されていて媒体９０に示されるマークの位置を検出する位置検出部１４と、インクジェットプリンター１２、レーザー加工装置１３および位置検出部１４を搭載するキャリッジ１５と、鉛直方向に直交する矢印１０ｂで示す左右方向（以下「主走査方向」という。）に移動可能にキャリッジ１５を支持するキャリッジ支持部１６と、キャリッジ支持部１６に対してキャリッジ１５を主走査方向に移動させるキャリッジ走査装置１７と、鉛直方向および主走査方向の両方に直交する矢印１０ｃで示す前後方向（以下「副走査方向」という。）に移動可能にキャリッジ支持部１６を支持する副走査方向ガイドレール１８と、フラットベッド１１に対してキャリッジ支持部１６を副走査方向に移動させるキャリッジ支持部走査装置１９とを備えている。

媒体９０は、種々の用途のものでも良い。例えば、媒体９０は、看板などのサイングラフィックス商品でも良いし、おもちゃでも良い。また、媒体９０は、種々の材質のものでも良い。例えば、媒体９０は、プラスチック、紙、ガラスおよび金属のいずれで形成されても良い。

キャリッジ走査装置１７は、キャリッジ１５が固定された駆動ベルト１７ａと、駆動ベルト１７ａを駆動させるモーター１７ｂとを備えている。なお、キャリッジ走査装置１７の構成は、キャリッジ支持部１６に対してキャリッジ１５を主走査方向に往復移動させることが可能な構成であれば、図１に示す構成以外の構成でも良い。

副走査方向ガイドレール１８は、フラットベッド１１に対して主走査方向における一方側に配置されていて、副走査方向に延在している。

キャリッジ支持部走査装置１９は、キャリッジ支持部１６が固定された駆動ベルト１９ａと、駆動ベルト１９ａを駆動させるモーター１９ｂとを備えている。駆動ベルト１９ａは、フラットベッド１１に対して主走査方向において副走査方向ガイドレール１８側とは反対側に配置されている。なお、キャリッジ支持部走査装置１９の構成は、フラットベッド１１に対してキャリッジ支持部１６を副走査方向に往復移動させることが可能な構成であれば、図１に示す構成以外の構成でも良い。例えば、キャリッジ支持部走査装置１９は、リニアモーターなどの駆動手段によって、フラットベッド１１に対してキャリッジ支持部１６を副走査方向に往復移動させるものでも良い。

図２は、インクジェットプリンター１２の正面図である。

図２に示すように、インクジェットプリンター１２は、本体３１と、フラットベッド１１に支持された媒体９０に向けてインクとしてのＵＶ硬化型インクを吐出する複数のインクジェットヘッド３２と、フラットベッド１１に支持された媒体９０に付着したＵＶ硬化型インクに向けて紫外線を照射するＵＶ照射器３３とを備えている。複数のインクジェットヘッド３２と、ＵＶ照射器３３とは、本体３１に設置されている。

インクジェットプリンター１２は、種々の色のインクを吐出可能でも良い。例えば、インクジェットプリンター１２は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックをそれぞれ吐出可能な４つのインクジェットヘッド３２を備えても良いし、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッドおよびグリーンをそれぞれ吐出可能な６つのインクジェットヘッド３２を備えても良いし、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッド、グリーンおよびブルーをそれぞれ吐出可能な７つのインクジェットヘッド３２を備えても良い。

インクジェットプリンター１２は、図２に示す例では、ＵＶ硬化型インクによって印刷を実行する装置であるが、ＵＶ硬化型インク以外のインクによって印刷を実行する装置でも良い。例えば、インクジェットプリンター１２は、ソルベントインクと、ラテックスインクと、熱可塑性樹脂分散インクなどの、溶剤性または水性の樹脂分散インクと、溶剤または水で希釈されたＵＶ硬化型インクからなるＳＵＶインクと、溶剤または水を主成分として紫外線で昇温して瞬間的に乾燥可能なＵＶ−ＬＥＤ瞬間乾燥インクなどのＵＶ瞬間乾燥インク、または、溶剤または水を主成分として赤外線で昇温して瞬間的に乾燥可能な赤外線瞬間乾燥インクなどの瞬間乾燥インクとのいずれかによって印刷を実行する装置でも良い。なお、インクの滲み防止および定着に関しては、例えば、ＵＶ硬化型インクでは図２に示すように紫外線の照射による硬化によって実行され、ソルベントインクおよびラテックスインクではプリントヒーターによる加熱によって実行され、ＵＶ瞬間乾燥インクでは紫外線の照射による瞬間的な加熱によって実行される。

図３（ａ）は、媒体９０に対してレーザー光４０ａによる表面処理（以下「レーザー表面処理」という。）を実行する場合のレーザー加工装置１３の正面図である。図３（ｂ）は、媒体９０に対してレーザー光４０ａによる切断処理（以下「レーザー切断処理」という。）を実行する場合の図３（ａ）に示すレーザー加工装置１３の正面図である。

図３に示すレーザー加工装置１３は、本体４１と、レーザー光４０ａを出力するレーザー発光部としてのレーザー４２およびレーザー４３と、本体４１に対するレーザー４２およびレーザー４３の位置を変化させる図示していないレーザー移動部とを備えている。レーザー移動部は、媒体９０に対してレーザー表面処理をレーザー加工装置１３が実行する場合には、本体４１に対してレーザー４２およびレーザー４３を図３（ａ）に示す位置に移動させる。また、レーザー移動部は、媒体９０に対してレーザー切断処理をレーザー加工装置１３が実行する場合には、本体４１に対してレーザー４２およびレーザー４３を図３（ｂ）に示す位置に移動させる。このように、レーザー加工装置１３は、媒体９０に対してレーザー表面処理を実行するレーザー表面処理部としても機能するし、媒体９０に対してレーザー切断処理を実行するレーザー切断処理部としても機能する。

レーザー加工装置１３は、図３（ａ）に示す状態である場合、レーザー４２およびレーザー４３によって出力されるレーザー光４０ａが、媒体９０の表面９０ａの近傍、すなわち、鉛直方向における媒体９０の表面９０ａの位置をゼロとして鉛直方向に±３００μｍ以内の範囲、好ましくは±２０μｍ以内の範囲で交差して集光するようにレーザー４２およびレーザー４３が互いに離間して配設される。レーザー４２によるレーザー光４０ａの出力方向と、鉛直方向とのなす角度４２ａは、例えば３０°〜４５°であることが好ましい。同様に、レーザー４３によるレーザー光４０ａの出力方向と、鉛直方向とのなす角度４３ａは、例えば３０°〜４５°であることが好ましい。角度４２ａと、角度４３ａとは、互いに異なっていても良い。レーザー加工装置１３は、図３（ａ）に示す状態である場合、レーザー４２およびレーザー４３によって出力されるレーザー光４０ａが交差した位置の近傍の媒体９０の表面９０ａのレーザー表面処理を実行する。

レーザー加工装置１３は、図３（ｂ）に示す状態である場合、図３（ａ）に示す状態である場合よりも強いレーザー光４０ａを、レーザー４２およびレーザー４３のうちレーザー４２のみで、ほぼ平行光線として媒体９０に向けて出力する。レーザー加工装置１３は、図３（ｂ）に示す状態である場合、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａを媒体９０の表面９０ａの近傍で交差させることなく媒体９０に入射させることによって、媒体９０に対してレーザー光４０ａによってレーザー切断処理を実行する。なお、図３（ａ）に示す状態である場合と、図３（ｂ）に示す状態である場合とで、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間が同一であるときには、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａの強さは、図３（ｂ）に示す状態である場合に図３（ａ）に示す状態である場合より強くする必要がある。すなわち、レーザー表面処理と、レーザー切断処理とで、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間が同一であるときには、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａの強さによってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替える制御を実行する必要がある。一方、図３（ａ）に示す状態である場合と、図３（ｂ）に示す状態である場合とで、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａの強さが同一であるときには、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間は、図３（ｂ）に示す状態である場合に図３（ａ）に示す状態である場合より長くする必要がある。すなわち、レーザー表面処理と、レーザー切断処理とで、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａの強さが同一であるときには、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間によってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替える制御を実行する必要がある。ただし、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間によってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替える場合には、レーザー表面処理を実行するときに、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間の誤差マージンが小さい。そのため、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間によってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替える場合に、レーザー表面処理を実行するとき、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間がほんの僅かに予定の時間を超過しただけで、媒体９０が切断されてしまう。したがって、レーザー４２によって出力されるレーザー光４０ａの強さによってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替える方が、媒体９０の単位面積に対するレーザー４２によるレーザー光４０ａの照射時間によってレーザー表面処理およびレーザー切断処理を切り替えるよりも現実的である。

レーザー４２およびレーザー４３は、公知のいずれの方式でレーザー光４０ａを発生させても良い。例えば、レーザー４２およびレーザー４３は、ガスレーザー、固体レーザーおよび半導体レーザーのいずれかでも良い。

レーザー４２およびレーザー４３によって出力されるレーザー光４０ａの波長は、いずれの波長でも良い。すなわち、レーザー４２およびレーザー４３としては、媒体９０に対するレーザー表面処理の観点では、吸収率の大きな紫外線領域のレーザー光４０ａを出力する紫外線レーザーが適しているが、例えば、赤外線レーザーでも良いし、近赤外線レーザーでも良い。

図４は、印刷システム１０のブロック図である。

図４に示すように、印刷システム１０は、インクジェットプリンター１２と、レーザー加工装置１３と、位置検出部１４と、キャリッジ走査装置１７と、キャリッジ支持部走査装置１９と、フラットベッド１１に対して鉛直方向における下側に配置されていてフラットベッド１１に支持されている媒体９０を加熱可能な媒体加熱部としてのヒーター２０と、種々の操作が入力される例えばボタンなどの入力デバイスである操作部２１と、種々の情報を表示するＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの表示デバイスである表示部２２と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネットなどのネットワーク経由で、または、ネットワークを介さずに有線または無線によって直接に、外部の装置と通信を行う通信デバイスである通信部２３と、各種の情報を記憶する半導体メモリー、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）などの不揮発性の記憶デバイスである記憶部２４と、印刷システム１０全体を制御する制御部２５とを備えている。

制御部２５は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラムおよび各種のデータを記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、制御部２５のＣＰＵの作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを備えている。制御部２５のＣＰＵは、制御部２５のＲＯＭまたは記憶部２４に記憶されているプログラムを実行する。

次に、印刷システム１０の動作について説明する。

まず、媒体９０に対する加工の位置の基準となるマークを媒体９０に付けるマーキング工程について説明する。

制御部２５は、媒体９０に対する加工の位置の基準となるマークの加工のためのデータ（以下「マーク加工データ」という。）を通信部２３を介して受信すると、フラットベッド１１に支持されている媒体９０に対して、マーク加工データに基づいて印刷を実行する。すなわち、制御部２５は、キャリッジ走査装置１７によって主走査方向にキャリッジ１５を移動させてインクジェットプリンター１２によって媒体９０に向けてインクを吐出することによって、主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行する。また、制御部２５は、主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行すると、必要に応じて、キャリッジ支持部走査装置１９によって副走査方向にキャリッジ支持部１６を移動させることによって、副走査方向における媒体９０に対する印刷の位置を変更した後、再び主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行する。

以上においては、媒体９０にマークを付ける方法として、マーク加工データに基づいて媒体９０にマークをインクジェットプリンター１２によって印刷する方法について説明している。しかしながら、媒体９０にマークを付ける方法としては、マーク加工データに基づいて媒体９０にマークをインクジェットプリンター１２によって印刷する方法以外の方法でも良い。例えば、媒体９０にマークを付ける方法としては、マーク加工データに基づいて媒体９０にマークをレーザー加工装置１３によってレーザー光で加工する方法でも良い。マーク加工データに基づいて媒体９０にマークをレーザー加工装置１３によってレーザー光で加工する場合、例えば、制御部２５は、後述のレーザー表面処理工程においてマーキング工程を実行しても良い。

図５は、媒体９０に対する加工の位置の基準となるマーク５１の一例を示す図である。

図５に示すマーク５１は、印刷分野において、互いに異なる色間の印刷の位置合わせに頻繁に使用されているトンボマークを模したものである。マーク５１は、後述のレーザー表面処理工程においてレーザー表面処理される領域の位置合わせや、後述のインクジェット印刷工程において印刷される画像５２の位置合わせや、後述のレーザー切断処理工程におけるカッティング線５３の位置合わせに使用される。媒体９０に対する加工の位置の基準となるマークは、原点の位置を決定することが可能であれば、図５に示すマーク５１の形状以外の形状であっても良い。例えば、媒体９０に対する加工の位置の基準となるマークは、中心位置を原点の位置とすることが可能な円形や正方形でも良い。

次に、媒体９０に対してレーザー表面処理を実行するレーザー表面処理工程について説明する。

制御部２５は、マーキング工程の後、レーザー表面処理工程を実行する。すなわち、制御部２５は、通信部２３を介して受信した、媒体９０に対するレーザー表面処理のためのデータ（以下「レーザー表面処理データ」という。）に基づいて、フラットベッド１１に支持されている媒体９０に対して、図３（ａ）に示すようにレーザー表面処理を実行する。具体的には、制御部２５は、キャリッジ走査装置１７によって主走査方向にキャリッジ１５を移動させるとともに、キャリッジ支持部走査装置１９によって副走査方向にキャリッジ支持部１６を移動させることによって、レーザー加工装置１３によって媒体９０に対してレーザー表面処理を実行する。ここで、制御部２５は、レーザー加工装置１３を図３（ａ）に示す状態に維持したまま、媒体９０に対してレーザー表面処理を実行する。

なお、制御部２５は、レーザー表面処理データとして、媒体９０に対するインクジェット印刷のためのデータ（以下「インクジェット印刷データ」という。）を使用しても良い。

制御部２５は、レーザー表面処理を実行する場合に、マーキング工程によって媒体９０にマークが付されているとき、位置検出部１４によって検出されたマークの位置に基づいて、レーザー表面処理を実行する領域の、媒体９０における位置合わせを実行する。

媒体９０の表面９０ａのうち、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行される領域は、後述のインクジェット印刷工程においてインクジェット印刷が実行される領域と同一の領域であるか、インクジェット印刷工程においてインクジェット印刷が実行される領域を超える領域である。

レーザー表面処理工程におけるレーザー表面処理は、アブレーション現象を利用したレーザーアブレーション法による表面処理である。媒体９０の表面９０ａのうち、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行される領域は、レーザー表面処理によって、媒体９０の表面９０ａに付着していた不純物が除去されるので、インクとの接着性が向上する。また、媒体９０の表面９０ａのうち、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行される領域は、レーザー表面処理によって、例えば、ヒドロキシ基が除去されたり、化学結合していない部分が現れたりして、媒体９０の表面９０ａが化学的に活性化されるので、インクとの接着性が向上する。また、媒体９０の表面９０ａのうち、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行される領域は、レーザー表面処理によって粗面化されるので、インクとの接着性が向上する。ここで、インクは、種類によって表面張力などの各種の性能が異なる。そのため、インクの種類と、レーザー表面処理による粗面化によって媒体９０の表面９０ａに形成される凹凸９０ｂの形状および大きさとによっては、レーザー表面処理による粗面化によって媒体９０の表面９０ａに形成される凹凸９０ｂにおける凹部にインクが入り込まない可能性がある。したがって、レーザー表面処理による粗面化によって媒体９０の表面９０ａに形成される凹凸９０ｂは、インクの種類によって形状および大きさが変更されても良い。例えば、レーザー表面処理による粗面化によって媒体９０の表面９０ａに形成される凹凸９０ｂの深さは、０．１μｍ〜数十μｍ程度の範囲に設定されても良い。

次に、媒体９０にインクジェット印刷を実行するインクジェット印刷工程について説明する。

制御部２５は、レーザー表面処理工程の後、インクジェット印刷工程を実行する。すなわち、制御部２５は、通信部２３を介して受信したインクジェット印刷データに基づいて、フラットベッド１１に支持されている媒体９０に対して、インクジェット印刷を実行する。具体的には、制御部２５は、キャリッジ走査装置１７によって主走査方向にキャリッジ１５を移動させてインクジェットプリンター１２によって媒体９０に向けてインクを吐出することによって、主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行する。また、制御部２５は、主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行すると、必要に応じて、キャリッジ支持部走査装置１９によって副走査方向にキャリッジ支持部１６を移動させることによって、副走査方向における媒体９０に対する印刷の位置を変更した後、再び主走査方向における媒体９０に対する印刷を実行する。

制御部２５は、インクジェット印刷を実行する場合に、マーキング工程によって媒体９０にマークが付されているとき、位置検出部１４によって検出されたマークの位置に基づいて、インクジェット印刷を実行する領域の、媒体９０における位置合わせを実行する。

インクジェット印刷工程におけるインクジェット印刷は、図３に示すように、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行された領域の上に実行される。すなわち、媒体９０の表面９０ａのうち、インクジェット印刷工程においてインクジェット印刷が実行される領域は、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行された領域と同一の領域であるか、レーザー表面処理工程においてレーザー表面処理が実行された領域より内側の領域である。

次に、インクジェット印刷が実行された媒体９０を加熱する媒体加熱工程について説明する。

制御部２５は、インクジェット印刷工程と同時に、または、インクジェット印刷工程の後に、フラットベッド１１に支持されている媒体９０をヒーター２０によって加熱する。媒体加熱工程は、媒体９０と、インクとの接着性の改善のために実行される。

媒体９０が加熱されることによって、媒体９０に付着しているインクも加熱されて、このインクの粘度が低下する。そのため、媒体９０の表面９０ａと、インクとの界面から空気が除去されて、媒体９０と、インクとの接触の緊密度が向上するので、レーザー表面処理による粗面化によって媒体９０の表面９０ａに形成された凹凸９０ｂにおける凹部にまでインクが馴染み、媒体９０と、インクとの接着性が改善する。

ＵＶ硬化型インクなどのラジカル重合型のインクは、硬化収縮時に応力が残留し歪みが生じる。ここで、媒体９０が加熱されると、媒体９０に付着しているインクも加熱されて、インクにおける残留応力や残留歪みを熱アニール効果によって緩和することができる。したがって、媒体９０に付着しているインクは、ひび割れたり、媒体９０から剥離したりすることを防止することができる。すなわち、媒体９０に付着しているインクは、堅牢性が改善する。

次に、媒体９０に対してレーザー切断処理を実行するレーザー切断処理工程について説明する。

制御部２５は、媒体加熱工程の後、レーザー切断処理工程を実行する。すなわち、制御部２５は、通信部２３を介して受信した、媒体９０に対するレーザー切断処理のためのデータ（以下「レーザー切断処理データ」という。）に基づいて、フラットベッド１１に支持されている媒体９０に対して、図３（ｂ）に示すようにレーザー切断処理を実行する。具体的には、制御部２５は、キャリッジ走査装置１７によって主走査方向にキャリッジ１５を移動させるとともに、キャリッジ支持部走査装置１９によって副走査方向にキャリッジ支持部１６を移動させることによって、レーザー加工装置１３によって媒体９０に対してレーザー切断処理データにおけるカッティング線に沿ってレーザー切断処理を実行する。ここで、制御部２５は、レーザー加工装置１３を図３（ｂ）に示す状態に維持したまま、媒体９０に対してレーザー切断処理を実行する。

制御部２５は、レーザー切断処理を実行する場合に、マーキング工程によって媒体９０にマークが付されているとき、位置検出部１４によって検出されたマークの位置に基づいて、レーザー切断処理を実行するカッティング線の、媒体９０における位置合わせを実行する。

レーザー切断処理における切断には、媒体９０の完全な切断と、媒体９０の不完全な切断であるハーフカットとの少なくとも一方が含まれる。

なお、レーザー切断処理におけるレーザー光の照射の強度と、レーザー切断処理におけるレーザー光の照射のオン・オフのタイミングであるパルスデューティーとは、媒体９０の種類に応じて変更される。

以上に説明したように、印刷システム１０は、媒体９０のうちレーザー表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するので、レーザー表面処理によって媒体９０の表面９０ａに付着していた不純物が除去された状態でインクジェット印刷が実行されることによって、インクジェット印刷が実行された媒体９０において、媒体９０と、インクとの接着性を向上することができる。また、印刷システム１０は、媒体９０のうちレーザー表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するので、レーザー表面処理によって媒体９０の表面９０ａが化学的に活性化された状態でインクジェット印刷が実行されることによって、インクジェット印刷が実行された媒体９０において、媒体９０と、インクとの接着性を向上することができる。また、印刷システム１０は、媒体９０のうちレーザー表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するので、レーザー表面処理によって媒体９０の表面９０ａが粗面化された状態でインクジェット印刷が実行されることによって、インクジェット印刷が実行された媒体９０において、媒体９０と、インクとの接着性を向上することができる。そのため、印刷システム１０によってインクジェット印刷が実行された媒体９０は、例えば、擦れに対するインクの耐性である耐擦過性や、熱変動に対するインクの耐性である耐熱変動性を向上することができる。したがって、印刷システム１０は、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるインクの剥離の発生を低減することができる。

なお、インクジェット印刷が実行された媒体９０においてインク層が厚くなるインクは、インクジェット印刷が実行された媒体９０においてインクの剥離が発生し易い。したがって、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるインクの剥離の発生の低減の効果は、インクジェット印刷が実行された媒体９０においてインク層が厚くなるインクを使用したインクジェット印刷が実行される場合に大きい。ここで、インクジェット印刷が実行された媒体９０においてインク層が厚くなるインクとは、例えば、ＵＶ硬化型インクや、溶媒に固形樹脂が分散されているラテックスインクや、熱可塑性樹脂インクなどの樹脂分散インクである。

印刷システム１０は、インクジェット印刷が実行された媒体を媒体加熱工程によって加熱するので、インクジェット印刷が実行された媒体９０において、インクにおける残留応力や残留歪みを熱アニール効果によって緩和することができ、その結果、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるインクの剥離やひび割れの発生を低減することができる。

例えばソルベントインクによってインクジェット印刷が実行された場合など、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるインク層が薄い場合には、媒体９０におけるインク層に残留応力や残留歪みが発生し難い。したがって、印刷システム１０は、例えば、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるインク層が薄い場合には、媒体加熱工程が省略されても良い。

印刷システム１０によって使用されるインクは、インクジェット印刷が実行された媒体９０における接着性や強度を向上するために、熱硬化性の樹脂をバインダーとして含んでも良い。印刷システム１０によって使用されるインクは、熱硬化性の樹脂をバインダーとして含む場合、加熱されることによってバインダーが硬化するので、媒体９０との接着性や、インク層の強度を向上することができる。

印刷システム１０によって使用されるインクは、インクジェット印刷が実行された媒体９０における堅牢性を向上するために、有機や無機のファイバーや固形の各種フィラーが添加されても良い。

印刷システム１０は、レーザー光を出力するレーザーの少なくとも１つをレーザー表面処理部およびレーザー切断処理部が共用することによって、レーザー表面処理部およびレーザー切断処理部が同一のレーザー加工装置１３によって実現されるので、小型化することができる。

なお、印刷システム１０は、レーザー表面処理部と、レーザー切断処理部とを別々に備えても良い。また、印刷システム１０は、レーザー切断処理工程が省略される場合には、レーザー切断処理部を備えなくても良い。

レーザー加工装置１３は、複数の方向からのレーザー光を集光させることが可能な構成であれば、図３に示す構成以外の構成でも良い。例えば、レーザー加工装置１３は、３つ以上のレーザーを備える構成でも良いし、図６に示す構成でも良い。

図６（ａ）は、媒体９０に対してレーザー表面処理を実行する場合の、図３に示す例とは異なる例のレーザー加工装置１３の正面図である。図６（ｂ）は、媒体９０に対してレーザー切断処理を実行する場合の図６（ａ）に示すレーザー加工装置１３の正面図である。

図６に示すレーザー加工装置１３は、本体６１と、レーザー光６０ａを出力するレーザー発光部としてのレーザー６２と、レーザー６２によって出力されたレーザー光６０ａの径を拡大するビームエキスパンダー６３と、ビームエキスパンダー６３によって径が拡大されたレーザー光６０ａを媒体９０の表面９０ａの近傍で集光させる集光部材としての集光レンズ６４と、本体６１に対するビームエキスパンダー６３の位置を変化させる図示していないビームエキスパンダー移動部とを備えている。ビームエキスパンダー移動部は、媒体９０に対してレーザー表面処理をレーザー加工装置１３が実行する場合には、本体６１に対してビームエキスパンダー６３を図６（ａ）に示す位置に移動させる。また、レーザー移動部は、媒体９０に対してレーザー切断処理をレーザー加工装置１３が実行する場合には、本体６１に対してビームエキスパンダー６３を図６（ｂ）に示す位置に移動させる。レーザー加工装置１３は、図６（ａ）に示す状態である場合、集光レンズ６４によってレーザー光６０ａが集光させられた位置の近傍の媒体９０の表面９０ａのレーザー表面処理を実行する。レーザー加工装置１３は、図６（ｂ）に示す状態である場合、レーザー６２によって出力されるレーザー光６０ａを媒体９０の表面９０ａの近傍で集光させることなく媒体９０に入射させることによって、媒体９０に対してレーザー光６０ａによってレーザー切断処理を実行する。なお、レーザー６２によって出力されるレーザー光６０ａの強さは、図６（ｂ）に示す状態である場合に図６（ａ）に示す状態である場合より強くても良いが、図６（ｂ）に示す状態である場合のレーザー切断処理に必要な強さを基準に調整されていれば、図６（ａ）に示す状態である場合に調整されなくても良い。

レーザー６２は、公知のいずれの方式でレーザー光を発生させても良い。レーザー６２によって出力されるレーザー光の波長は、いずれの波長でも良い。

図６に示すビームエキスパンダー６３は、凹レンズ６３ａと、凸レンズ６３ｂとを備えたガリレオ式であるが、ガリレオ式以外の方式でレーザー光６０ａの径を拡大しても良い。例えば、ビームエキスパンダー６３は、ケプラー式でも良い。なお、図６に示すレーザー加工装置１３は、レーザー６２によって出力されたレーザー光６０ａの径を拡大する、ビームエキスパンダー以外の手段を、ビームエキスパンダー６３に代えて備えても良い。

図６に示すレーザー加工装置１３は、径が拡大されたレーザー光６０ａを集光レンズ６４によって集光させるが、径が拡大されたレーザー光６０ａを集光させる、集光レンズ以外の手段を、集光レンズ６４に代えて集光部材として備えても良い。例えば、図６に示すレーザー加工装置１３は、径が拡大されたレーザー光６０ａを集光させる凹面鏡を、集光レンズ６４に代えて集光部材として備えても良い。

なお、インクジェット印刷工程は、図７に示すように、減圧雰囲気において実行されても良い。

図７は、減圧雰囲気においてインクジェット印刷工程が実行される場合のインクジェットプリンター１２の正面図である。

図７に示す構成において、印刷システム１０は、図１に示す全ての構成を収納するチャンバー７０を備えている。チャンバー７０は、図示していない真空ポンプに連通する吸気口７１と、チャンバー７０の内部および外部を連通させたり、チャンバー７０の内部および外部の連通を遮断したりすることが可能な開閉バルブ７２とを備えている。

図７に示す構成において、印刷システム１０は、真空中、すなわち、減圧雰囲気においてインクジェット印刷工程および媒体加熱工程を同時に実行することが可能である。図７に示す印刷システム１０は、減圧雰囲気においてインクジェット印刷を実行することによって、媒体９０と、インクとの接着性を向上することができる。特に、インクがＵＶ硬化型インクである場合には、減圧雰囲気においてインクジェット印刷を実行することによって、ＵＶ硬化型インクにおいてモノマーの周囲に存在する空気が低減するので、モノマー同士が結合し易くなり、その結果、残留モノマーを無視できる程度まで低減することができる。したがって、インクがＵＶ硬化型インクである場合には、インクジェット印刷が実行された媒体９０におけるＵＶ硬化型インクに関して、残留モノマーの低減による安全性の向上と、残留モノマーの低減による堅牢性の向上とを同時に実現することができる。

フラットベッド１１に対して媒体９０を位置決めして固定可能である場合には、制御部２５は、媒体９０に対する加工の位置の基準となるマークがなくても、媒体９０と、レーザー表面処理工程において表面処理される領域と、インクジェット印刷工程において印刷される画像と、レーザー切断処理工程におけるカッティング線とを互いに位置合わせすることが可能である。したがって、フラットベッド１１に対して媒体９０を位置決めして固定可能である場合には、マーキング工程は省略されても良い。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る印刷システムの構成について説明する。

なお、本実施の形態に係る印刷システムの構成要素のうち、第１の実施の形態に係る印刷システム１０（図１参照。）の構成要素と同様の構成要素については、印刷システム１０の構成要素と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図８は、本実施の形態に係る印刷システム１１０の平面図である。

図８に示すように、印刷システム１１０は、フラットベッド１１、インクジェットプリンター１２およびレーザー加工装置１３と、インクジェットプリンター１２に取り付けられていて媒体９０に示されるマークの位置を検出する位置検出部１１４ａと、レーザー加工装置１３に取り付けられていて媒体９０に示されるマークの位置を検出する位置検出部１１４ｂと、主走査方向に移動可能にインクジェットプリンター１２を支持するインクジェットプリンター支持部１１６ａと、インクジェットプリンター支持部１１６ａに対してインクジェットプリンター１２を主走査方向に移動させる図示していないインクジェットプリンター走査装置と、主走査方向に移動可能にレーザー加工装置１３を支持するレーザー加工装置支持部１１６ｂと、レーザー加工装置支持部１１６ｂに対してレーザー加工装置１３を主走査方向に移動させる図示していないレーザー加工装置走査装置と、副走査方向に移動可能にインクジェットプリンター支持部１１６ａおよびレーザー加工装置支持部１１６ｂを支持する副走査方向ガイドレール１８および１１８と、フラットベッド１１に対してインクジェットプリンター支持部１１６ａを副走査方向に移動させる図示していないインクジェットプリンター支持部走査装置と、フラットベッド１１に対してレーザー加工装置支持部１１６ｂを副走査方向に移動させる図示していないレーザー加工装置支持部走査装置とを備えている。

印刷システム１１０は、インクジェットプリンター１２と、レーザー加工装置１３とを副走査方向に別々に走査可能であることを除いて、印刷システム１０と同様に動作可能である。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る印刷システムの構成について説明する。

なお、本実施の形態に係る印刷システムの構成要素のうち、第２の実施の形態に係る印刷システム１１０（図８参照。）の構成要素と同様の構成要素については、印刷システム１１０の構成要素と同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

図９は、本実施の形態に係る印刷システム２１０の側面図である。

図９に示すように、印刷システム２１０は、インクジェットプリンター１２、レーザー加工装置１３、位置検出部１１４ａ、位置検出部１１４ｂと、主走査方向に移動可能にインクジェットプリンター１２を支持する図示していないインクジェットプリンター支持部と、インクジェットプリンター支持部に対してインクジェットプリンター１２を主走査方向に移動させる図示していないインクジェットプリンター走査装置と、主走査方向に移動可能にレーザー加工装置１３を支持する図示していないレーザー加工装置支持部と、レーザー加工装置支持部に対してレーザー加工装置１３を主走査方向に移動させる図示していないレーザー加工装置走査装置と、長尺の媒体９０に対して巻き取りおよび繰り出しを実行可能な巻取操出装置２１１および２１２と、インクジェットプリンター１２用の架台２１３と、レーザー加工装置１３用の架台２１４と、媒体９０の搬送方向を変更するためのローラー２１５および２１６と、鉛直方向に移動可能であって媒体９０に張力を付与するためのテンションローラー２１７と、インクジェットプリンター１２による印刷前の媒体９０を予め加熱するためのプリヒーター２１８と、インクジェットプリンター１２による印刷中の媒体９０を加熱するためのプリントヒーター２１９と、インクジェットプリンター１２による印刷直後の媒体９０を加熱するためのアフターヒーター２２０とを備えている。プリントヒーター２１９およびアフターヒーター２２０は、本発明の媒体加熱部を構成している。

印刷システム２１０は、インクジェットプリンター１２およびレーザー加工装置１３を副走査方向に走査する代わりに、インクジェットプリンター１２およびレーザー加工装置１３に対して媒体９０を副走査方向に搬送することを除いて、印刷システム１１０と同様に動作可能である。

上述した各実施の形態における印刷システムは、シリアルヘッド方式であるが、ラインヘッド方式でも良い。

１０ 印刷システム
１２ インクジェットプリンター（インクジェット印刷部）
１３ レーザー加工装置（レーザー表面処理部、レーザー切断処理部）
２０ ヒーター（媒体加熱部）
４０ａ レーザー光
４２、４３ レーザー（レーザー発光部）
６０ａ レーザー光
６２ レーザー（レーザー発光部）
６４ 集光レンズ（集光部材）
９０ 媒体
１１０ 印刷システム
２１０ 印刷システム
２１９ プリントヒーター（媒体加熱部）
２２０ アフターヒーター（媒体加熱部）

Claims (5)

1. 媒体に対してレーザー光による表面処理を実行するレーザー表面処理部と、
   前記媒体のうち前記レーザー表面処理部によって前記表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するインクジェット印刷部と
   を備え、
   前記レーザー表面処理部の構成は、
   複数のレーザー発光部を有し、当該複数のレーザー発光部のそれぞれから出力したレーザー光が前記媒体の表面の近傍で交差するように当該複数のレーザー発光部が互いに離間して配設され、レーザー光が交差した位置の近傍の前記媒体の表面の前記表面処理を実行する第１の構成と、
   １つのレーザー発光部と、当該１つのレーザー発光部から出力したレーザー光を前記媒体の表面の近傍で集光させる集光部材とを有し、当該集光部材によってレーザー光が集光させられた位置の近傍の前記媒体の表面の前記表面処理を実行する第２の構成と
   のいずれかであることを特徴とする印刷システム。
2. 前記レーザー表面処理部は、
   前記第１の構成である場合に、レーザー光を前記媒体の表面の近傍で交差させることなく前記媒体に入射させることによって、前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行し、
   前記第２の構成である場合に、レーザー光を前記媒体の表面の近傍で集光させることなく前記媒体に入射させることによって、前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
3. 前記媒体に対してレーザー光によって切断処理を実行するレーザー切断処理部を備え、
   前記レーザー表面処理部および前記レーザー切断処理部は、前記レーザー発光部の少なくとも１つを共用することを特徴とする請求項１に記載の印刷システム。
4. 前記インクジェット印刷部によって前記インクジェット印刷が実行された前記媒体を加熱する媒体加熱部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の印刷システム。
5. 媒体に対してレーザー光による表面処理を実行するレーザー表面処理工程と、
   前記媒体のうち前記レーザー表面処理工程によって前記表面処理が実行された領域にインクジェット印刷を実行するインクジェット印刷工程と
   を備えることを特徴とする印刷方法。

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