JP7512649B2 - 印刷物の製造方法、印刷装置及び印刷缶 - Google Patents
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Description
[1]
金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施した印刷物の製造方法であって、
前記被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ、
前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ、及び
前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ
を含む、印刷物の製造方法。
[2]
少なくとも前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成ステップ
をさらに含む、[1]に記載の印刷物の製造方法。
[3]
前記架橋性樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びアミノ樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂である、[1]又は[2]に記載の印刷物の製造方法。
[4]
前記下地層が、さらに酸化チタンを含有する、[1]~[3]の何れかに記載の印刷物の製造方法。
[5]
前記半架橋ステップは、下地層を加熱することより行われる、[1]~[4]の何れかに記載の印刷物の製造方法。
[6]
前記半架橋ステップは、下地層に活性エネルギー線を照射することより行われる、[1]~[4]の何れかに記載の印刷物の製造方法。
[7]
前記被印刷物が、容器用金属板、金属容器、容器用樹脂フィルム又は樹脂容器である、[1]~[6]の何れかに記載の印刷物の製造方法。
[8]
前記被印刷物が、シームレス飲料缶である、[7]に記載の印刷物の製造方法。
[9]
金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、
前記被印刷物を搬送する搬送装置と、
前記被印刷物の表面の少なくとも一部に架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置と、
前記塗布装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する硬化装置と、
前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーションとを備える印刷装置。
[10]
前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成装置を有する、[9]に記載の印刷装置。
[11]
インクジェット印刷層及び下地層を有する印刷缶であって、
前記インクジェット印刷層は、前記下地層の表面の少なくとも一部に形成されており、
前記下地層は、缶胴の表面の少なくとも一部に形成されており、かつ、架橋された樹脂を含有する、印刷缶。
[12]
前記インクジェット印刷層は、印刷の解像度が300dpi以上である、[11]に記載の印刷缶。
[13]
缶胴の表面の少なくとも一部に、半架橋された架橋性樹脂を含有する下地層を有する、下地層付き金属缶。
本発明の第1の実施形態は、金属製又は樹脂製の被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ;前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ;及び前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ;を含む印刷物の製造方法である。
下地層形成ステップは、金属製又は樹脂製の被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成するステップである。
金属製の被印刷物としては、側面に継ぎ目を有するスリーピース缶(溶接缶)、シームレス缶(ツーピース缶)等の金属容器;金属板、望ましくはスリーピース缶用の缶胴を構成するための金属板等;が挙げられる。これらのうち、金属製の被印刷物は、シームレス缶であることが好ましく、シームレス飲料缶であることがより好ましい。
樹脂製の被印刷物としては、パウチ等の容器用フィルム、ラベル用フィルム等の樹脂フィルム;PETボトル、多層プラスチック容器、チューブ状容器等の樹脂容器;等が挙げられる。
化と同様の手段により架橋する樹脂から選択することが好ましい。これにより、インク及び/又はオーバーコートの硬化とともに、架橋性樹脂の架橋が進行し、架橋性樹脂を十分に架橋させるためのステップを別途行う必要がなくなるため、製造コストを低減することが可能となる。
半架橋ステップは、下地層形成ステップにより形成された下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋するステップである。下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋することで、後述するインクジェット印刷により下地層に着弾するインクの濡れ広がりが調整され、高精細な画像を印刷することができる。
なお、半架橋(半硬化、仮硬化などと称される場合もある。)とは、架橋性樹脂の架橋が進行しているものの、架橋反応が完全には終了していない状態を意味する。
例えば、架橋性樹脂が熱架橋性樹脂の場合、下地層の加熱により半架橋を行えばよい。目的の半架橋状態とするための加熱温度、加熱時間等の加熱条件は、使用する架橋性樹脂、インクジェットインクの種類、目的とするドット径等に応じて適宜変更すればよい。具体例としては、後述する実施例のように、架橋性樹脂としてポリエステル樹脂を含有する塗料により下地層を形成し、熱硬化性インク(TOMATEC社製、墨インク)を用いて、径が85μmのドットで解像度300dpiの画像を形成しようとする場合には、155℃で1分間の仮焼付けを行うことで、所望の架橋状態とすることができる。
印刷ステップは、半架橋ステップ後の下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するステップである。インクジェット印刷により印刷する画像は、特に限定されず、写真、模様、文字等の種々の画像であってよい。
の順序とすることができる。
オーバーコート層形成ステップは、少なくともインクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するステップである。インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成することにより、印刷物が、ネッキング加工、プレス加工、レトルト殺菌に供された場合等であっても、インクジェット印刷層の脱落を抑制することができるとともに、印刷物の耐擦傷性及び加飾性を向上させることができる。
ェノール樹脂、イソシアネート樹脂等の硬化剤;パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、シリコンワックス等の潤滑剤;等を含有する透明塗料が挙げられる。
本実施形態に係る印刷物の製造方法は、上述したステップ以外にも任意のステップを含んでいてよい。例えば、下地層に含まれる架橋性樹脂の架橋手段とインク及び/又はオーバーコートの硬化手段が異なる場合には、本実施形態に係る印刷物の製造方法は、架橋性樹脂を十分に架橋する架橋ステップを含むことが好ましい。また、他の任意のステップとしては、版式印刷により印字、ベタ画像等を形成する版式印刷ステップ;層間接着性を高めるための接着層を形成する接着剤層形成ステップ;等を挙げることができる。
本発明の第2の実施形態は、金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、第1の実施形態に係る印刷物の製造方法を実施するための印刷装置である。本実施形態に係る印刷装置は、前記被印刷物を搬送する搬送装置;前記被印刷物の表面の少なくとも一部に架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置;前記塗布装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する硬化装置;及び前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーション;を備える。
また、第2の実施形態に係る製造方法が、架橋ステップ、版式印刷ステップ、接着剤層形成ステップ等をさらに含む場合、本実施形態に係る印刷装置もまた、各ステップを行うためのユニットをさらに備える。
図1は、印刷装置100の構成の一例を示す概略図である。
印刷装置100では、塗布装置(図示せず)により下地層用の塗料を缶の表面に塗布し、熱風乾燥することで、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する。下地層が形成された缶11は、マンドレルホイール12に設置され、矢印に沿って搬送される。そして、下地層をオーブン13で加熱することにより、下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋する。次いで、各ホワイト(W)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色の熱硬化性インクを吐出する複数のインクジェットヘッド14を有するインクジェット印刷ステーションにおいて、下地層にインクジェット印刷を施し、インクジェット印刷層を形成する。なお、色の順番は特に限定されず、インクの色はこれらに限定されるものではない。そのため、インクはクリアインクでもよい。その後、仮焼付け装置15によりインクジェット印刷層の仮焼付けを行う。続いて、オーバーコート層形成装置16により缶11の表面全体にオーバーコートを塗布し、熱風乾燥する。最後に、オーバーコートをオーブン17で加熱硬化することにより、印刷缶が得られる。
本発明の第3の実施形態は、第1の実施形態に係る製造方法により製造される印刷缶であり、缶胴の表面の少なくとも一部に形成されており、かつ、架橋された樹脂を含有する下地層と、下地層の表面の少なくとも一部に形成されたインクジェット印刷層を有する。
本実施形態に係る印刷缶は、下地層、インクジェット印刷層以外にも、必要に応じてアンカーコート層、接着層等の任意の層を有していてもよい。
本発明の第4の実施形態は、本発明の第1の実施形態に係る製造方法において、被印刷物として金属缶を用い、かつ、半架橋ステップまでの工程を行うことで得られる金属缶である。本実施形態に係る下地層付き金属缶は、缶胴の表面の少なくとも一部に、半架橋された架橋性樹脂を含有する下地層を有する。本実施形態に係る下地層付き金属缶は、下地層以外にも、必要に応じてアンカーコート層、接着層等の任意の層を有していてもよい。
なお、各実験例において、下地層中の架橋性樹脂の半架橋状態、インクジェット印刷により形成されるドットの径、及び印刷画像の評価は、以下の方法により行った。
下地層に含まれる架橋性樹脂の半架橋状態を以下の通り評価した。重さ1kgの柄付きハンマーの先端にガーゼを被せ、イソプロピルアルコール(IPA)をガーゼに浸透させ、ハンマーを片手に持ち、半架橋ステップ後の下地層の表面に湿ったガーゼ部分を当て、一定の速度で10cmの距離を往復させた。速度は、1秒に1往復で行った。下地層が剥がれるまでの往復回数を数えて、ラビング回数とした。下地層剥がれの評価は目視で行った。1往復を1回とした。ラビング回数により、次のように評価される。
1~4回:架橋不十分
5~10回:やや良好な半架橋状態(許容範囲)
11~40回:良好な半架橋状態(最適範囲)
41~50回:やや良好な半架橋状態(許容範囲)
51回以上:架橋過剰
各実験例で得られた印刷物のドットパターン部分を光学顕微鏡で観察した。ドットパターンからドット10個を任意に選択し、ドットの長径と短径を測定し、平均値をドット径とした。
各実験例で得られた印刷物の印刷画像を、下記評価基準に基づいて目視により評価した。
○:印刷画像が非常に鮮明であった。
△:画像の輪郭部分位に若干不鮮明さがあったが、十分に画像を認識できた。
×:画像が不鮮明であった。
図1に示す印刷装置により、印刷缶を製造した。
シームレスアルミニウム缶に、架橋性樹脂であるポリエステル樹脂及び架橋剤であるア
ミノ樹脂を含有する塗料を塗布することで、缶胴の表面に下地層を形成した。形成された下地層を185℃で30秒間加熱(仮焼付け)することにより半架橋した。
下地層形成用の塗料に含まれる架橋性樹脂、半架橋方法、解像度、吐出液滴を表1に示す通り変更した以外は、実験例1と同様にして印刷缶を製造した。下地層の半架橋状態、ドット径、印刷画像の評価結果を表1に示す。また、半架橋条件とドット径との関係をプロットしたグラフを図2に示す。
11 缶
12 マンドレルホイール
13 オーブン
14 インクジェットヘッド
15 仮焼付装置
16 オーバーコート層形成装置
17 オーブン
Claims (12)
- 金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施した印刷物の製造方法であって、
前記被印刷物の表面の少なくとも一部に、熱架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ、
前記下地層を加熱することにより前記下地層に含まれる前記熱架橋性樹脂を下記イソプロピルアルコールラビング法による評価値が5回以上50回以下の半架橋状態にする半架橋ステップ、及び
前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ
を含む、印刷物の製造方法。
(イソプロピルアルコールラビング法による評価)
重さ1kgの柄付きハンマーの先端に被せたガーゼにイソプロピルアルコールを浸透させ、下地層の表面に前記ガーゼ部分が当たるように前記ハンマーを置き、前記ハンマーを1秒に1往復の速度で10cmの距離を往復させたときに、前記下地層が剥がれるまでの往復回数を評価する。 - 少なくとも前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成ステップをさらに含む、請求項1に記載の印刷物の製造方法。
- 前記熱架橋性樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びアミノ樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂である、請求項1又は2に記載の印刷物の製造方法。
- 前記下地層が、さらに酸化チタンを含有する、請求項1~3の何れか1項に記載の印刷物の製造方法。
- 前記被印刷物が、容器用金属板、金属容器、容器用樹脂フィルム又は樹脂容器である、請求項1~4の何れか1項に記載の印刷物の製造方法。
- 前記被印刷物が、シームレス飲料缶である、請求項1~4の何れか1項に記載の印刷物の製造方法。
- 金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、
前記被印刷物を搬送する搬送装置と、
前記被印刷物の表面の少なくとも一部に熱架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置と、
前記下地層形成装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層を加熱することにより前記下地層に含まれる前記熱架橋性樹脂を下記イソプロピルアルコールラビング法による評価値が5回以上50回以下の半架橋状態にする硬化装置と、
前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーションとを備える印刷装置。
(イソプロピルアルコールラビング法による評価)
重さ1kgの柄付きハンマーの先端に被せたガーゼにイソプロピルアルコールを浸透させ、下地層の表面に前記ガーゼ部分が当たるように前記ハンマーを置き、前記ハンマーを1秒に1往復の速度で10cmの距離を往復させたときに、前記下地層が剥がれるまでの往復回数を評価する。 - 前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成装置を有する、請求項7に記載の印刷装置。
- 缶胴の表面の少なくとも一部に、下記イソプロピルアルコールラビング法による評価値が5回以上50回以下となる半架橋状態に半架橋された熱架橋性樹脂を含有する下地層を有する、下地層付き金属缶。
(イソプロピルアルコールラビング法による評価)
重さ1kgの柄付きハンマーの先端に被せたガーゼにイソプロピルアルコールを浸透させ、下地層の表面に前記ガーゼ部分が当たるように前記ハンマーを置き、前記ハンマーを1秒に1往復の速度で10cmの距離を往復させたときに、前記下地層が剥がれるまでの往復回数を評価する。 - 前記熱架橋性樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びアミノ樹脂からなる群より選択される1種以上の樹脂である、請求項9に記載の下地層付き金属缶。
- 前記下地層が、さらに酸化チタンを含有する、請求項9又は10に記載の下地層付き金属缶。
- 下地層付きシームレス飲料缶である、請求項9~11の何れか1項に記載の下地層付き金属缶。
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