WO1996020427A1 - Procede d'impression - Google Patents

Description

明 細 書 印刷方法 技術分野

本発明は、 紙製品、 樹脂製品、 木製品、 ゴム製品、 衣 類、 食料品その他種々の物品であって、 多数枚積層され た物品の各外面や厚みのある物品の外面及び内部組織内 に文字、 図形等の所望パターンを印刷する場合に好適に 使用される印刷方法に関するものである。

¾ 技術

従来の印刷は、 版に塗着させたイ ンクを紙等の表面に 転写するようにした初歩的なものから写真技術等を応用 した高度なものまで、 種々の方式のものが開発されてい ることは周知の通りである。

ところが、 従来の方法は、 いずれも被印刷物の 1枚づ つに順次印刷を施して行く 力、、 連続した被印刷物に印刷 を施して所定位置で順次裁断するようにしているのが一 般的であり、 例えば、 製本を終えた伝票等の各用紙に社 名やマーク等をそれぞれ印刷することは困難であった。

また、 従来の印刷方法では、 被印刷物の外面にしか印 刷を施すことができない。 そのため、 例えば、 金太郎飴 等のようにいずれの横断面にも同じ図形や文字等が配さ れた製品を印刷技術を応用して製造することは不可能で あった。 この種の製品は種々の色彩の棒状素材を所定の 順序で並列に束ねて一体化するこ とによって製造されて いるため、 繊細な図形や文字を表現することが難しいと いう問題がある。

本発明は、 以上のような課題を容易に解決することが できる画期的な印刷方法を提供することを目的と してい る。 発明の開示

本発明は、 このような目的を達成するために、 次のよ うな手段を講じたものである。 すなわち、 本発明に係る 印刷方法は、 少なく とも外面に反応要素 Aを冇してなる 被印刷物を複数枚積層し、 これら被印刷物に透過性を冇 し且つ前記反応要素 Aを発色、 変色又は退色させること が可能な放射線 Bを積層方向に照射して、 前記各被印刷 物に略同一のパターンを印刷することを特徴と している < 本発明は、 製本済の紙製品のみならず、 未製本の紙製 品、 或いは、 樹脂その他の素材に対する印刷に適用され る。 製本済の紙製品と しては、 例えば、 伝票、 複写伝票 ノー ト、 メ モ、 カ レ ンダ、 アルバム、 住所録、 電話帳、 書籍、 新聞、 帳簿類、 便籤、 集計用紙、 レポ一 ト用紙、 スクラ ップブッ ク、 ファイル等を挙げることができる。 これら紙製品においては、 その製品の各頁を構成する用 紙或いは台紙等が本発明に係る被印刷物となる。 未製本 の紙製品と しては、 例えば、 コ ピー用紙、 感熱紙、 感光 紙、 熱転写ワープロ用紙、 ルーズリ ーフ、 画用紙、 ト レ 一シングぺーパ、 ボール紙、 段ボール箱、 封筒、 力一 ド. はがき、 名刺、 ラベル、 シール、 ポスタ等を挙げること ができる。 また、 榭脂その他の素材と しては、 ファイル, 用箋挟、 ク リヤーブッ ク、 ク リヤーホルダ、 O H P用フ イ ルム、 デスクマツ ト、 定規、 ビニールテープ、 下敷、 ポ リ袋、 写真、 写真用フ ィ ルム、 木製台板、 アルミ 薄板, シャ ツやハンカチ等の衣類、 薄切り したパンやチーズ等 の食料品等を挙げることができる。

また、 本発明に係る印刷方法は、 反応要素 Aを外面及 び内部組織に有してなる被印刷物を所要位置に配設して おき、 この被印刷物に透過性を有し且つ前記反応要素 A を発色、 変色又は退色させることが可能な放射線 Bを一 定方向から照射して、 前記被印刷物の表面及び内部に略 同一のパター ンを印刷することを特徴とする。

外面のみならず内部組織にも反応要素 Aを配する場合 の被印刷物と しては、 消しゴムや、 切断或いは破断して 食する飴、 食パン、 蒲鋅、 チーズ等の食品類その他を挙 げることができる。

これらの印刷方法における放射線 Bの好適な例と して は X線がある。 放射線 Bの好適な照射方法と しては、 次 の 2つの態様を挙げることができる。 第 1の方法は、 放 射線 Bの透過を遮断し得る構成の版に、 所定のパター ン に対応する放射線透過部を形成しておき、 その版を介し て放射線を被印刷物に照射する。 第 2の方法は、 放射線 Bをビーム状に照射し、 その照射位置を印刷パターンに 対応させて移動させる。

反応要素 Aの基本的な態様と しては、 色素 C 1又は色 素前駆体 C 2を含み放射線 Bの照射により ¾子状態が変 ィ匕し得る物質からなるものを挙げることができる。 この 場合には、 放射線 Bの照射により反応要素 Aの電子状態 を変化させ、 陽イオンと電子、 陽イオンと陰イオンある いはラジカルとラジカル等の化学的状態にし、 新たな反 応を導いて、 その色素前駆体 C 2を発色さ るか、 又は, 色素 C 1を変色若しく は退色させて所定のパター ンを表 示することになる。 このような反応要素 Aと して、 例え ば、 色素 C 1若しく は色素前駆体 C 2のみ、 色素 C 1若 しく は色素前躯体 C 2と反応開始剤 Fたる触媒物質 D、 又は、 色素 C 1若しく は色素前駆体 C 2と反応開始剤 F たる触媒物質 D及び反応基質 Eからなる ものを挙げるこ とができる。 この場合には、 放射線 Bの照射により、 色 素 C 1又は色素前駆体 C 2、 反応開始剤 Fの全部又は一 部の電子状態を変化させ、 第 1図に示すような化学的状 態を招来して新たな反応を導き、 その反応により色素前 駆体 C 2を発色させ、 又は、 色素 C 1を変色若しく は退 色させる。

反応要素 Aの反応パター ンと しては、 笫 2図に示すよ うな発色反応パターンと、 笫 3図に示すような変色 · 退 色反応パター ンとを挙げるこ とができ る。

第 2図に示す允 ίίΐ反応パター ンには、 単一の分子が構 造変化を起こ して染料の発色構造が形成され、 発色反応 が惹起される場合と、 複数分子が重合 · 分解して染料の 発色構造が形成され、 発色反応が導かれる場合とがある < また、 反応要素 Aは、 同図に示すように、 単一の物質か ら構成される場合と、 複数の物質から構成される場合と がある。 反応要素 Aが単一の物質から構成される場合と しては、 例えば、 反応要素 Aが、 ジアセチレンカルボン 酸等の色素前駆体 C 2から構成される事例を挙げること ができる。 反応要素 Aが複数の物質から構成される場合 と しては、 例えば、 反応要素 A力 、 ォニゥム塩、 フ ヱノ ール誘導体、 電子レジス 卜用開始剤、 ffi合開始材 （カチ オ ン、 ァニオ ン、 ラ ジカル） 、 U V用開始剤、 シンチレ 一夕一等の反応開始剤 F と、 ト リ フヱニルメ タ ンロイ コ ト リ フ エニルメ タ ンフタ リ ド、 フルオラ ン、 ス ピロ ビラ ン等の色素前駆体 C 2とからなる事例を挙げることがで きる。 反応開始剤 Fの作用と しては、 反応開始剤 Fに X 線等の放射線 Bを照射するこ とによって、 ラ ジカル * ィ オン （酸、 アルカ リ） を発生させ、 その結果と して色素 前駆体 C 2の重合 ♦ 分解開始作用を惹起させる場合と、 反応開始剤 Fに X線等の放射線 Bを照射するこ とによつ て、 2次放射光を発生させ、 その 2次放射光により色素 前駆体 C 2の重合 · 分解開始作用や構造変化開始作用を 惹起させる ¾合と、 前記 2次放射光によりラジカル · ィ オン （酸、 アルカ リ） を発生させ、 その結果と して色素 前駆体 C 2の重合 · 分解開始作用や構造変化開始作用を 惹起させる場合を挙げることができる。

—方、 第 3図に示す変色 · 退色反応パター ンには、 単 —の分子が構造変化を起こ して異なる染料の発色構造を 形成し変色反応を惹起させたり、 染料の発色構造を崩壊 させて退色反応を起こす場合と、 複数分子が重合 · 分解 して染料の発色構造を形成し変色反応を惹起させたり、 染料の発色構造を崩壊させて退色反応を起こす場合があ る。 また、 反応要素 Aは、 同図に示すように、 色素 C 1 のみから構成される場合と、 反応開始剤 F と色素 C 1か ら構成される場合とがある。 反応開始剤 Fの作用と して は、 反応開始剤 Fに X線等の放射線 Bを照射することに よって、 ラ ジカル ' イオ ン （酸、 アルカ リ） を発生させ, その結果と して色素 C 1 の重合 ·分解開始作用や色素 C

1の構造変化開始作用を惹起させる場台と、 反応開始剤 Fに X線等の放射線 Bを照射することによって、 2次放 射光を発生させ、 その 2次放射光により色素 C 1の重 • 分解開始作用や色素 C 1の構造変化開始作用を惹起さ せる場合と、 前記 2次放射光によりラ ジカル · イオ ン

(酸、 アルカ リ） を発生させ、 その結果と して色素 C 1 の重合 ·分解開始作用や色素 C 1の構造変化開始作用を 惹起させる場合を挙げることができる。

しかして、 本発明によれば、 積層した複数枚の被印刷 物に、 X線等の放射線 Bを照射すると、 その放射線 Bが 全ての被印刷物を透過することになり、 その過程で各被 印刷物の反応要素 Aが略同じ条件で発色、 変色又は退色 することになる。 そのため、 各被印刷物に同時に略同一 のパターンを印刷することが可能となる。 したがって、 製本を終えた伝票やノー ト等の各構成用紙の所望箇所に それぞれ印刷すること も可能となる。 また、 未製本の紙 製品や積層可能な他の素材に適用した場合も、 複数の被 印剐物に同時に印刷することができ、 個別に行う場合よ り も迅速な処理が可能となる。

さ らに、 被印刷物の外面のみならず内部組織にも反応 要素を配した場合には、 厚みのある被印刷物に、 放射線 Bを照射すると、 その放射線 Bが被印刷物を貫通するこ とになり、 被印刷物の外面及び内部に存在させた反応要 素 Aが同時に発色、 変色又は退色することになる。 その 結果、 被印刷物の外面と内部に略同一のパター ンが印刷 される。 そのため、 パター ンの印刷された外而と平行な 断面で切断すれば、 いずれの箇所においても同じパター ンが表出する こ とになる。 したがって、 製造上内部にパ ターンを表現することが可能であった飴等の製品に適用 した場合でも、 従来のものより もさ らに鮮明な文字や図 形を各断面に表出させることが可能となり、 また、 製造 上内部に印刷することが困難又は不可能であつた製品に 対しても、 内部印刷を施すこ とができ る こ とになる。

また、 放射線と して X線を使用すれば、 被印刷物を透 過する際の減衰、 拡散、 反射、 屈折等を特に少なくする ことができ、 安定した明確なパターンを印刷することが 可能となる。 図面の簡単な説明

第 1図、 第 2図、 第 3図は、 それぞれ本発明の作用を 示す作用説明図である。 第 4図は、 本発明の一実施例を 示す斜視図、 第 5図は、 同実施例を示す伝票用紙の正面 図、 第 6図は、 同実施例の版を示す正面図、 第 7図は、 同実施例の印刷方法を示す模式的な説明図、 第 8図は、 同実施例の印刷結果を示す伝票用紙の正面図である。 第 9図は、 本発明の他の実施例を示す正面図、 第 1 ◦図は, 同実施例の版を示す正面図、 第 1 1図は、 同実施例の印 刷準備段階を示す側面図、 第 1 2図は、 同実施例の印刷 結果を示す正面図である。 第 1 3図は、 本発明の他の実 施例を示す斜視図、 第 1 4図は、 同実施例の印刷結果を 示す斜視図である。 第 1 5図は、 本発明のさ らに他の実 施例を示す斜視図、 第 1 6図は、 同実施例の印刷結果を 示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施例を、 第 4図から第 8図を参照 して説明する。

この実施例は、 被印刷物が製本済の伝票用紙 1である 場合のものである。 すなわち、 第 4図に示す伝票 2は、 複数枚の伝票用紙 1を積層した状態で製本したもので、 各伝票用紙 1 に汎用的な ^線 3や文字 4が予め通常の手 法により印刷されている。 このような伝票 2における各伝票用紙 1の所望領域、 例えば、 伝票発行者を記載すべき領域 5に、 第 5図に示 すように、 反応要素 A、 すなわち、 反応開始剤 F (触媒 物質 D , 反応基質 E ) と、 色素前駆体 C 2とを含有する イ ンク 6をそれぞれ塗布しておく。 この反応開始剤 F及 び色素前駆体 C 2と しては、 第 2図に示すような発色反 応パタ一ンを惹起し得る物質の内の適切なものを選択し て所望の発色現象を得るようにすればよい。 具体的には. 例えば、 色素前駆体 C 2であるジアセチレンカルボン酸 を ト リ ク ロロェタ ンに溶解したイ ンク 6を用いれば、 X 線 Bが照射された部分が青色に発色する （反応要素 Aが 色素前駆体 C 2からなる場合の構成事例） 。 この発色は 伝票用紙 1の 1 5 0枚目にも確認することができた。 発 色後の安定性については、 発色後約 2 4 0 日間において 色相の変化がないことを確認している。 また、 他の事例 と しては、 ポリ ビニルアルコールに色素前駆体 C 2と し てメチルビオロゲンを分散させたィ ンク 6を使用しても よい。 この場合も、 X線 Bが照射された部分が青色に発 色する （反応要素 Aが反応開始材 F と色素前駆体 C 2と からなる場合の事例） 。 以上説明したイ ンク 6は、 ^線 3等の汎用部分を印刷する際に同時に塗布しておけばよ い o

このようにしてなる伝票 2の各伝票用紙 1 に発行者の 住所及び名称を表わす文字パターン 7を印刷するには、 まず、 この伝票 2を、 第 7図に示すように、 定盤 8上に 図示しない適宜な位置決め具を用いて配設する。 そして, この伝票 2上に版 9をセッ ト し、 この版 9の上方に配設 した X線照射装置 1 1から X線 Bを伝票 2に向けて照射 する。 版 9は、 例えば、 X線 Bがよく透過し得るアルミ 製の基板 9 aの一面に、 X線 Bを遮断する鉛層 9 bをコ 一ティ ングしたもので、 第 6図に示すように、 所定領域 に、 前記文字パター ン 7 に対応する放射線透過部 1 2が 形成してある。 すなわち、 アルミ製の基板 9 a と鉛層 9 b とは融点が異なるため、 レーザー加工機によって鉛層 9 bのみを部分的に除去することが可能である。 よって. この原理を利用して、 印刷すべき文字パターン 7に対応 する放射線透過部 1 2を形成するようにしている。 X線 照射装置 1 1から照射される X線 Bは、 平行な束状をな すもので、 前記版 9の放射線透過部 1 2を通過するとと もに、 伝票 2の表紙 1 3及び各伝票用紙 1を透過するこ とに る o

このようにして X線 Bを透過させると、 版 9の放射線 透過部 1 2を通過した X線 Bのみが、 各伝票用紙 1を透 過することになり、 それら各伝票用紙 1 に塗布されたィ ンク 6に照射される。 その結果、 第 8図に示すよ うに、 イ ンク 6の X線 Bに晒された部分のみが黒、 青色その他 の色に発色することになり、 各伝票用紙 1 にそれぞれ版

9の放射線透過部 1 2に対応する同一の文字パター ン 7 が同時に印刷されることになる。

第 9図〜第 1 2図に示す実施例は、 被印刷物が名刺 1 5である場合の例である。 この場合には、 例えば、 マー ク 1 6、 会社名 1 7、 会社の住所 1 8等の共通部分のみ を通常の印刷技術により印刷してなる未完成名剌 1 9の 所要領域 2 1 に、 反応要素 Aを含有するイ ンク 2 2を塗 布しておく。 そ して、 かかる未完成名刺 1 9を複数枚積 層するとともにその上に版 2 3をセッ ト し、 その版 2 3 を介して X線 Bを未完成名刺 1 9に向けて照射する。 各 版 2 3には、 それぞれ部署、 役職、 氏名等の個別表示を 行うための文字パターン 2 4 に対応した放射線透過部 2 5が形成してある。 これによつて、 各名刺 1 5のイ ンク 塗布領域 2 1 に、 部署、 役職、 氏名を表わす文字パター ン 2 4が同時に印刷されることになる。

第 1 3図及び第 1 4図に示す実施例は、 被印刷物が消 しゴム 2 6である ¾台のものである。 すなわち、 この実 施例では、 消しゴム 2 6の表面に、 版 2 7を介して X線 Bを照射し、 この消しゴム 2 6の外面及び内部組織に同 —のパターン 2 8を印刷するようにしている。 この場合 には、 消しゴム 2 6の材料内に、 前述した反応要素 Aの いずれかを混入させておけばよい。 このようにして印刷 を施した消しゴム 2 6は、 小片 2 9に切断した場合、 い ずれの断面 3 1 にも同一のパターン 2 8が表出すること になる。

第 1 5図及び第 1 6図に示す実施例は、 被印刷物が衣 類たる T シャツ 3 2である塢合のものである。 すなわち T シャ ツ 3 2を複数枚積層し、 その所要箇所に X線 Bを 照射して所定のパターン 3 3を印刷するようにしている。 この場合も、 各 T シャ ツ 3 2の所望領域 3 4に反応要素 Aを含有したイ ンク 3 5を塗布しておき、 必要枚数積層 する。 この実施例では、 X線照射装置の照射ヘッ ド 3 6 から X線 Bをビーム状に発射するとともに、 その照射べ ッ ド 3 6を水平方向に走査させることによって所定のパ ター ン 3 3を印刷するようにしているが、 前述した実施 例と同様に版を用いてもよいのは勿論である。

なお、 以上説明した ¾施例では、 放射線と して X線を 用いた場合について説明したが、 本発明は必ずしもこの ようなものに限定されるものではなく 、 透過性を有する 他の放射線、 例えば、 アルファ線やベータ線等の粒子線、 ガンマ線等の光子線、 あるいは、 前記以外の電磁波等で あつ 乙 よい O

また、 前記実施例では、 無色又は白色の色素前駆体が 発色する場合のみについて説明したが、 色素を放射線の 照射により変色させたり退色させて所望のパター ンを得 るようにしてもよいのは勿論である。 産業上の利用可能性

以上のように、 本発明に係る印刷方法は、 紙製品、 樹 脂製品、 木製品、 ゴム製品、 衣類、 食料品その他種々の 物品であって、 多数枚積層された物品の各外面や厚みの ある物品の外面及び内部組織内に文字、 図形等の所望パ ターンを印刷するのに適している。

Claims

請求 の 範 囲

1 . 少なく と も外面に反応要素を有してなる被印刷物 を複数枚積層し、 これら被印刷物に透過性を有し且つ前 記反応要素を発色、 変色又は退色させることが可能な放 射線を積層方向に照射して、 前記各被印刷物に略同一の パターンを印刷することを特徴とする印刷方法。

2 . 反応要素を外面及び内部組織に有してなる被印刷 物に、 透過性を有し且つ前記反応要素を発色、 変 又は 退色させることが可能な放射線を一定方向から照射して 前記各被印刷物の外面及び内部に略同一のパターンを印 刷することを特徴とする印刷方法。

3 . 放射線が X線である請求項 1又は 2記載の印刷方 法 o

4 . 反応要素が、 色素又は色素前駆体を含む物質より なり、 放射線の照射により反応要素の電子状態を変化さ せてその色素前駆体を発色させ、 又は、 色素を変色若し く は退色させるようにしたことを特徴とする請求項 1、 2又は 3記載の印刷方法。

5 . 反応要素が、 放射線の照射により電子、 ラ ジカル 若しく はィォンを発生する反応開始剤と、 電子、 ラジカ ル若しく はイオンと反応して発色する色素前駆体、 又は 変色若しく は退色する色素とからなることを特徴とする 請求項 1、 2、 3又は 4記載の印刷方法。

6 . 反応要素が、 放射線の照射により紫外線等の光の 放射が起こる反応開始剤と、 前記光により発色する色素 前躯体、 又は、 変色若しく は退色する色素とからなるこ とを特徴とする請求項 1、 2、 3又は 4記載の印刷方法 0

7 . 反応要素が、 放射線の照射により分子構造が変化 して発色する色素前駆体、 又は、 変色若しく は退色する 色素であることを特徴とする請求項 1、 2、 3又は 4記 載の印刷方法。