CN114450172A - 承印物的制造方法和承印物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种承印物，能够在对承印物进行喷墨印刷时提高印刷图像的质量，而与喷墨图像的分辨率无关。在表面具有承印区域的承印物的制造方法中，将承印区域的表面调整为上述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。而且，承印物选自罐和容器用膜。
Description
技术领域
本发明涉及承印物的制造方法，还涉及承印物。更具体而言，提供一种承印物的制造方法和承印物，能够在对承印物进行喷墨印刷时提高印刷图像的质量，而与喷墨图像的分辨率无关。
背景技术
在印刷罐的制造工序中，对形成罐筒体的金属板、或在将罐筒体和底部一体成型后对罐筒体进行图案、文字的印刷。对金属板或罐筒体的印刷，有版式印刷的情况和喷墨印刷的情况，在喷墨印刷的情况下具有如下优点：由于不需要制版而不花费成本，还能够在短时间变更印刷设计。
作为使用喷墨印刷对印刷罐进行印刷的印刷技术，例如在专利文献1的图5中公开有如下技术：从与白色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(K)的各油墨对应的喷墨头依次喷射各油墨的液滴，在安装在心轴的无缝罐上形成印刷图像。
另一方面，在拒液性高的被记录介质的情况下，存在由于液滴彼此融合所以无法以均匀的膜厚形成全黑图像的问题，为了解决这样的问题，公开了如下技术：将被喷出介质的表面能与液滴的表面能设为特定的关系，并且，将喷落点的直径与分辨率间距的最大距离设为特定的关系(参考专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-86870号公报；
专利文献2：日本专利第4903024号公报。
发明内容
发明要解决的问题
作为印刷时需要考虑的事项，除了像专利文献2那样形成膜厚均匀的图像以外，抑制由形成印刷图像的油墨的浸润扩展、油墨排斥等引起的画质降低也是重要的。本发明的课题是在对选自罐和容器用膜的承印物进行喷墨图像印刷时，提高印刷图像的质量。
用于解决问题的方案
本发明人们进行了研究之后发现，为了在对选自罐和容器用膜的承印物进行喷墨印刷时提高印刷图像的质量，重要的是将承印物表面的表面中的承印区域的自由能调整在一定范围内而与喷墨图像的分辨率无关，以此完成了本发明，
本发明是一种承印物的制造方法，上述承印物在表面具有承印区域，
上述承印物选自罐和容器用膜，
上述承印物的制造方法包括：表面调整步骤，将承印区域调整为上述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。
此外，上述表面调整步骤优选在上述承印区域的至少一部分形成接收层的方式，作为接收层的具体例子，优选空隙型接收层、溶胀型接收层。
进而，接收层优选包含选自丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、环氧系树脂、以及它们的混合树脂中的基础(base)树脂，此外，优选为半固化状态，接收层优选包含氧化钛。
此外，上述表面调整步骤优选利用表面改性单元对上述承印区域的至少一部分进行处理的方式。
此外，也可以是如下方式，包括印刷步骤，在利用上述制造方法制造的承印物的承印区域形成喷墨图像，上述印刷步骤优选为如下方式，包括：图像形成步骤，在图像传送单元上形成喷墨图像；以及转印步骤，将在该图像传送单元形成的喷墨图像转印在上述承印区域。
此外，本发明的其他方式是一种承印物，其为在表面包括承印区域的罐或容器用膜，上述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。
上述承印区域优选在其表面具有接收层，该接收层包含氧化钛。
发明效果
根据本发明，能够在对承印物进行喷墨印刷时提高印刷图像的质量，而与喷墨图像的分辨率无关。
附图说明
图1是表示印刷系统的结构的一个例子的概略图。
图2是表示印刷系统的结构的另一个例子的概略图。
具体实施方式
本发明的一个实施方式是一种承印物的制造方法，上述承印物在表面具有承印区域，上述承印物的制造方法包括表面调整步骤，将承印区域调整为上述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。
承印物选自容易发生油墨的浸润扩展、油墨排斥的罐和容器用膜。作为容器用膜，只要是用于容器的容器用膜则没有限定，可以是袋用的，也可以是标签用的膜。
在本实施方式中，为了在对罐等承印物印刷喷墨图像时提高印刷图像的质量，将上述承印物具有的承印区域的表面能(mN/m)调整在上述范围。在喷墨图像印刷时，虽然能够根据进行印刷的喷墨图像的分辨率，使从喷墨喷嘴喷落在承印区域的喷墨油墨的液滴的直径不同，但是根据本发明人们的研究发现，与喷落的喷墨油墨的液滴的直径无关、即与喷墨图像的分辨率无关，为了提高印刷图像的质量，重要的是承印区域的表面能。
在表面能E低于30mN/m的情况下，由于承印区域的表面变得难以浸润，过度排斥油墨液滴，因此画质降低。另一方面，在表面能高于50mN/m的情况下，由于承印区域的表面变得容易浸润，油墨液滴容易洇渗，图像轮廓变得模糊，颜色浑浊，画质降低。表面能E优选为35mN/m以上且50mN/m以下。
在本实施方式中，能够提高印刷图像的质量，而与喷落的喷墨油墨的液滴的直径、即喷墨印刷图像的分辨率无关，喷墨印刷图像的分辨率通常为300dpi以上的情况较多，但是不限于此。
另外，在表面调整步骤中调整的承印区域可以是罐表面整面，也可以是罐表面的一部分。在调整罐表面的一部分表面的情况下，优选对实施喷墨印刷的承印区域进行调整。
在本实施方式中，为了在表面调整步骤中将承印区域的表面自由能E设为上述优选范围，可举出例如在承印区域的至少一部分设置接收层的方法、利用表面改性单元将承印区域的至少一部分进行改性的方法等，但是不限于此。
接收层是能够对无法或难以喷墨印刷的材料进行喷墨印刷的层，典型存在的是表面透明的溶胀型接收层和表面发白的空隙型接收层。
溶胀型接收层由容易吸收油墨的树脂构成，通过被吸收的油墨使树脂层溶胀而存留在接收层，从而能够进行印刷。
作为溶胀型接收层所包含的基础树脂，只要是易于吸收油墨的树脂则没有限定，可举出丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、环氧系树脂、乙烯系树脂、聚氨酯系树脂、以及它们的混合树脂等，在这些之中，优选包含选自丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、以及它们的混合树脂中的一种以上。另外，制成混合树脂时的各树脂的比例没有特别的限制，可以混合两种以上，也可以混合三种以上。
溶胀型接收层也可以在不损害其功能的范围内含有这些之外的树脂。
溶胀型接收层所包含的基础树脂由于在树脂固化的状态下存在吸收油墨而溶胀的功能降低的情况，所以优选为半固化状态。
空隙型接收层通过含有无机微粒而形成空隙，通过油墨渗透于该空隙而存留在接收层，从而能够进行印刷。作为空隙型接收层所包含的无机微粒，只要能够形成空隙则没有限定，可举出二氧化硅、氧化铝、二氧化钛(氧化钛)、氮化硼等，优选选自二氧化硅和氧化铝。
无机微粒的粒径没有特别的限制，平均一次粒径通常为10nm以上，也可以为50nm以上，此外通常为50μm以下。平均一次粒径能够使用激光衍射散射式粒度分布测量装置等测量粒度分布，并基于该测量的结果求出，但是对于市售品也可以采用目录值。
另外，接收层的厚度没有特别的限制，本领域技术人员能够适当设定。
接收层中可以包含白色颜料，可举出氧化钛、硫化锌、氧化锌(锌白)、立德粉(硫化锌+硫酸钡)等，特别优选氧化钛。通过在接收层中包含白色颜料，能够更加清晰地识别在接收层之上形成的设计等构图层。
对于利用表面改性单元对表面进行改性的方法，只要是能够将承印区域改性，并且能够使表面自由能E在上述范围的方法，则没有特别的限制，可举出例如喷射包含硅化合物的燃烧火焰由此进行表面改性。通过喷射包含硅化合物的燃烧火焰，能够在承印区域形成氧化硅膜，能够得到可充分满足上述范围的表面自由能。
硅化合物没有特别的限制，典型地可举出烷基硅烷、烷氧基硅烷等硅烷化合物，但是不限于此。这些硅烷化合物可以具有氮、氯等卤素、乙烯基、氨基等。
作为表面改性单元，可以使用电晕处理、等离子处理、辉光放电处理、电弧放电处理等。
此外，通过调整上述承印区域，也实现了使承印物与油墨的密合性提高的效果。
在本实施方式中，在承印物为罐的情况下，也可以在制造承印物后具有将喷墨图像印刷于罐的印刷步骤。此外，在承印物为容器用膜的情况下，也可以具有将喷墨图像印刷于容器用膜的印刷步骤。印刷步骤没有特别的限制，可以从喷墨喷嘴直接喷墨印刷于罐或容器用膜表面的承印区域，也可以是在从喷墨喷嘴将喷墨图像一次印刷于橡皮布等之后、将该喷墨图像转印于承印区域的胶印。以下，对可以应用本发明的实施方式的喷墨印刷系统的一个例子进行说明。
图1是表示在罐表面的承印区域形成喷墨图像的喷墨印刷系统1的结构的概略图。
如下所述的印刷系统，其生产率优异。该印刷系统为：在对无缝罐的至少筒部外表面进行印刷的情况下，将无缝罐可自转地固定于在心轴滚轮上形成的心轴，通过沿着心轴滚轮设置的印刷工位进行喷墨印刷。在喷墨印刷系统1中，多个心轴3均匀地配置在心轴滚轮2上，心轴滚轮2顺时针间歇性地公转，心轴3在各工位顺时针自转。通过沿箭头传送在心轴3设置的罐4，利用分别喷出白色(W)、黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、以及黑色(K)的各颜色的油墨的多个喷嘴头5，印刷图像。另外，颜色的顺序没有特别的限制，油墨的颜色也不限于此。因此，也可以是透明油墨。此外，在各印刷工位中，也可以分别设置两个喷墨头，通过设为这样的方式，能够加快印刷速度，同时还能够提高网点密度而提高分辨率，通过高精度重涂网点，能够增加油墨的厚度，得到高浓度感的印刷图像。此外，油墨的种类没有特别的限制，可以是水性油墨，也可以是紫外线固化性油墨。
印刷有图像的罐4在使用临时烧结部6进行临时烧结后，使用清漆涂敷装置7，将清漆涂敷在罐表面，制造印刷罐。
此外，在印刷系统1中，可以设置在罐表面形成接收层的接收层形成单元(包括涂敷单元和接收层干燥单元)，也可以设置进行罐表面的表面改性的表面改性单元。例如，可以在喷嘴头5的上游侧，设置接收层形成单元、表面改性单元。
此外，也可以在进入印刷系统1的前道工序中设置接收层形成单元、或表面改性单元。
此外，图2是表示喷墨印刷系统100的结构的概略图。
喷墨印刷系统100具有：作为图像形成单元的印刷工位10、作为图像传送单元的传送带20、作为转印单元的转印工位30、作为罐传送单元的心轴滚轮40和心轴42、作为清洗单元的清洗工位50、以及作为被覆单元的外涂层工位60。喷墨印刷系统100可以具有这些之外的结构。
印刷工位10具有印刷部件11，利用印刷部件11具有的喷墨打印头，在传送带20具有的橡皮布23上形成喷墨图像14(未图示)。印刷部件11在印刷工位10内可以只具有一个，也可以具有多个。通过具有多个印刷部件11，能够应对高速印刷，此外也能够应对通路数多的印刷方法，因此能够提高印刷图像的质量，在橡皮布23上形成高精度的喷墨图像14。
印刷部件11具有的喷墨打印头典型地包括喷出白色(W)、黑色(K)、黄色(Y)、品红色(M)、以及青色(C)的各种颜色的油墨的多个喷嘴头12。另外，颜色的顺序没有特别的限制，油墨的颜色也不限于此。因此，也可以是透明油墨。
在印刷部件11中，可以具有喷出底漆层(Pr)的喷嘴头，在这种情况下，通过位于喷墨打印头的下游，能够用底漆层被覆形成的喷墨图像14。
在印刷部件11中，也可以进一步具有UV照射部13作为固化单元。在喷墨打印头喷出的油墨是UV固化性油墨的情况下，通过用UV照射使其半固化，能够抑制在由转印工位将喷墨图像14转印于罐41时产生的油墨残留。
此外，也可以具有干燥单元作为固化单元而代替UV照射部13。干燥单元能够通过向喷墨图像吹热风等的方法，使喷墨图像14半固化。
传送带20经由第一辊21和第二辊22而成为环状，通过沿图中箭头方向环绕，将在传送带20的橡皮布23上印刷的喷墨图像传送至转印工位30。传送带20的橡皮布23能够根据环状的传送带的周长、此外根据印刷系统的工作速度，适当确定其数量。
传送带20可以具有挠性，但是如果是挠性过大的材料，则带的张力会变得不足，有时会在印刷时、转印时发生偏差。作为传送带20的材质没有特别的限制。
为了引导传送带，除了第一辊21和第二辊22以外，也可以具有一个或多个辅助辊。
形成有喷墨图像14的橡皮布23沿着第一辊21的外周被传送至转印工位30。另一方面，通过心轴滚轮40将多个罐41传送至转印工位30。通过橡皮布23的顶端部与被传送的罐41接触、或者在即将与罐41接触前罐41开始自转，在接触后，形成在橡皮布23上的喷墨图像14被转印于罐41的圆周方向，在罐41的表面形成喷墨图像。另外，也可以适当进行橡皮布23和罐41的对位，使用已知的方法进行对位即可。
此外，也可以在橡皮布23的顶端部与被传送的罐41接触时，使心轴滚轮40自身的旋转停止，在心轴滚轮40停止的状态下使心轴42的罐41自转，将形成在橡皮布23上的喷墨图像14转印于罐41。本实施方式也可以适用于这样的间歇性的印刷。
在转印工位30中，在喷墨图像14从橡皮布23向罐41表面转印后，橡皮布23可以在清洗工位50中清洗其表面。在本实施方式中，由于可以存在不是所有的油墨都转印于橡皮布23的情况，所以也可以设置清洗工位50清洗橡皮布23上的油墨。
清洗工位50典型地具有：将清洗剂喷出在橡皮布23上的清洗剂供给部51；以及擦去橡皮布23上的油墨的刮刀52。在清洗工位50中表面被清洗了的橡皮布23被引导至第二辊22，再次被传送至印刷工位10，在其上形成喷墨图像14。
转印了喷墨图像14的罐41通过心轴滚轮40传送至外涂层工位60。在外涂层工位60中，对转印在罐41表面上的喷墨图像14进行涂敷。在涂敷中，典型地使用清漆，但是只要可以保护喷墨图像而提高耐久性，也可以使用其他物质，也可以不在喷墨图像14上涂敷清漆。
在印刷系统100中，可以设置在罐表面形成接收层的接收层形成单元(包括涂敷单元和接收层干燥单元)，也可以设置进行罐表面的表面改性的表面改性单元。例如，可以在罐传送单元的转印工位的上游侧，设置接收层形成单元、表面改性单元。
此外，很明显也可以使用印刷系统100进行罐的预印刷。
实施例
以下，具体地确认了印刷喷墨图像时罐的表面能E(mN/m)与印刷图像的质量之间的关系，并示出其结果。
首先，将铝罐筒体与底部一体成型，准备作为承印物的罐。
对准备好的罐进行下述表1所示的处理，测量罐的表面能E。使用接触角计(协和界面科学株式会社制、DropMasterDM500)进行表面能E的测量。
<表面能的测量方法>
使用两种表面能已知的液体(水和二碘甲烷)，并使用接触角计，测量对象基材表面的各个接触角。根据Kaelble-Uy理论公式，得到对象基材表面的表面能。结果如表1所示。
使用图1的印刷系统1，对处理后的罐进行喷墨图像的印刷。其印刷结果(目测)如表1所示。另外，根据以下评价标准进行评价。
<评价标准>
A：印刷图像非常清晰。
B：在图像的轮廓部分有些许不清晰，但是能够充分识别图像。
C：图像不清晰。
[表1]
根据这些结果，与分辨率无关，通过使罐的表面能E在特定的范围，能够使印刷的喷墨图像清晰，并能够在罐的表面提供高质量的喷墨图像印刷。
另外，虽然参考具体的实施例对本发明进行详细的说明，但本领域的技术人员显然知道能够在不脱离本发明的宗旨和范围内实施各种变更、改变。
附图标记说明
1：喷墨印刷系统；
2：心轴滚轮；
3：心轴；
4：罐；
5：喷嘴头；
6：暂时烧结部；
7：清漆涂敷装置；
100：喷墨印刷系统；
10：印刷工位；
11：印刷部件；
12：喷嘴头；
13：UV照射部；
14：喷墨图像；
20：传送带；
21：第一辊；
22：第二辊；
23：橡皮布；
30：转印工位；
40：心轴滚轮；
41：罐；
42：心轴；
50：清洗工位；
51：清洗剂供给部；
52：刮刀；
60：外涂层工位。
Claims (12)
1.一种承印物的制造方法，所述承印物在表面具有承印区域，所述承印物选自罐和容器用膜，
所述承印物的制造方法包括：
表面调整步骤，将承印区域的表面调整为所述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。
2.根据权利要求1所述的承印物的制造方法，其中，在所述表面调整步骤中，在所述承印区域的至少一部分形成接收层。
3.根据权利要求2所述的承印物的制造方法，其中，所述接收层为空隙型接收层。
4.根据权利要求2所述的承印物的制造方法，其中，所述接收层为溶胀型接收层。
5.根据权利要求2所述的承印物的制造方法，其中，所述接收层包含选自丙烯酸系树脂、聚酯系树脂、环氧系树脂、聚氨酯系树脂、以及它们的混合树脂中的基础树脂。
6.根据权利要求2所述的承印物的制造方法，其中，所述接收层包含氧化钛。
7.根据权利要求2所述的承印物的制造方法，其中，所述接收层为半固化状态。
8.根据权利要求1所述的承印物的制造方法，其中，
在所述表面调整步骤中，通过表面改性单元对所述承印区域的至少一部分进行处理。
9.一种印刷物的制造方法，其包括：
印刷步骤，在利用权利要求1至8中任一项所述的制造方法制造的承印物的承印区域形成喷墨图像。
10.根据权利要求9所述的印刷物的制造方法，其中，
所述印刷步骤包括：
图像形成步骤，在图像传送单元上形成所述喷墨图像；以及
转印步骤，将在该图像传送单元形成的喷墨图像转印于所述承印区域。
11.一种承印物，其为在表面包括承印区域的罐或容器用膜，
所述承印区域的表面能E(mN/m)为30以上且50以下。
12.根据权利要求11所述的承印物，其中，
所述承印区域在其表面具有接收层，该接收层包含氧化钛。
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