JP2018149707A - グラビア印刷方法と該方法で製造されたフィルムを使用した包装材、並びに、前記方法に使用するミシン目付与部材とそれと協働する自己粘着層を設けたニップ圧胴 - Google Patents

グラビア印刷方法と該方法で製造されたフィルムを使用した包装材、並びに、前記方法に使用するミシン目付与部材とそれと協働する自己粘着層を設けたニップ圧胴 Download PDF

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Abstract

【課題】グラビア印刷機により、グラビア印刷を行った後段の印刷ユニットを用い、ミシン目を設けたミシン目付与部材と自己粘着層を外周に設けたニップ圧胴の間に、前段で印刷を行ったフィルムを通し印刷絵柄に見当を合わせてミシン目付与部材でミシン目を付与するグラビア印刷方法、本方法に用いることができるミシン目付与部材とニップ圧胴、及び本方法でミシン目が付与されたフィルムを使用した包装材を提供する。【解決手段】ミシン目刃を設けたミシン目付与部材と自己粘着層を設けたニップ圧胴とを用いて、ミシン目刃の高さと自己粘着層の構成を工夫することでインライン加工での、グラビア印刷物に見当を合わせたミシン目加工を可能とした。【選択図】図15

Description

包装材の開封性を良くするためにミシン目加工は多く使われている。紙器製品にもミシン目が使われるが、本来密封性を要求される包装材ではないため包装材を貫通したミシン目が付与される。フィルムを使用する軟包装材は、内容物を密封する機能を要求されるために積層されたフィルムの一部、特に切れにくいナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンと言った延伸フィルムにミシン目を付与して積層することが求められる。本発明は、軟包装材の開封性付与に関する。
軟包装材の開封性は、種々の方法で工夫されている。その中の一つの方法が、積層された軟包装材にミシン目を入れる方法である。最近は、レーザー光でミシン目を付与し開封性を高めた軟包装製品もある。しかし、一般的な方法としては、物理的にミシン目刃を用いてミシン目を入れる方法である。その一つが、切刃を設けたロータリーダイカッターとアンビルロールとの間に基材フィルムを通し所望の切断部分を設ける方法や切刃保護のためにクッション層を設けたアンビルロールを使用する方法などが提案されている。
また、包装製品のシール部になる部分に、予め貫通した細かな切込みを入れることで、軟包装材のシール部のどこからでも開封できるようにした包装材もある。この細かな切込みを入れる方法として、刃付きローラと受けローラには粘着層が設けられ更に非粘着層が被覆されたものを用いる方法などが提案されている。
その他にも、多くの軟包装材の開封性を高める方法や包装形態などの提案がなされている。それらの、いくつかを先行技術文献の項に記載する。
特開平3−32598 特開平9−315444 特開2000−108094 特開2001−18991 特開2001−287767 特開2002−255199 特開2005−162303 特開2010−30691
グラビア印刷機によりグラビア印刷を行った、後段の印刷ユニットを用い、ミシン目を設けたグラビア版と自己粘着層を外周に設けたニップ圧胴の間に、前段印刷ユニットで印刷を行ったフィルムを通し印刷絵柄に見当を合わせてグラビア版でミシン目を付与するグラビア印刷方法、及び本方法に用いることができるグラビア版とニップ圧胴、及び本方法でミシン目が付与されたフィルムを包装材に使用することを課題とする。
本発明のグラビア印刷方法は、グラビア印刷を施す印刷ユニットがフィルムの搬送経路に沿って複数設けられているグラビア印刷機を用い、前記フィルムに任意の絵柄の印刷を行ない、後段の印刷ユニットに設けられるグラビア印刷版が、前記任意の絵柄に見当を合わせた任意のミシン目刃を設けたグラビア印刷版(以下、ミシン目刃を設けたグラビア印刷版を総称し「グラビア版」と呼ぶ)であり、ニップ圧胴が、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤をコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設された粘着剤(以下、コート布と粘着剤を総称し「自己粘着層」と呼ぶ)を介してニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けられたニップ圧胴であり、前記グラビア印刷版と前記ニップ圧胴で圧接される間を前記任意の絵柄の印刷された前記フィルムを通し、前記任意の絵柄の印刷に、前記任意の絵柄の見当を合わせ、前記ミシン目刃によりミシン目を形成することを特徴とする。
上記に記載のグラビア印刷方法において、更に任意の絵柄の印刷を行なった後に、前記フィルムを反転装置に搬送し反転させることを特徴とするグラビア印刷方法
印刷ユニットを1ユニットから10ユニット程度までを有するグラビア印刷機は、多くある。本発明は、1印刷ユニットを使用しミシン目を付与できるので、2印刷ユニットを有するグラビア印刷機であれば、1印刷ユニットを絵柄の印刷に、後段の1印刷ユニットをミシン目の付与する加工に使用すれば本発明を実施することができる。
本発明のグラビア方法を、図1に示す。印刷ユニットが8ユニットからなるグラビア8色印刷機をもって1例として説明する。印刷が施されるフィルム(1)は、給紙部(2)より繰出され搬送路に沿って搬送される。まずテンションコントローラ―(3)に搬送されたのち、印刷ユニットでは、インキパン(4)に貯えられたインキ(5)がフャニッシャ―ロール(6)でグラビア印刷版(7)に塗布され、不要なインキはドクター(8)で除去され、該グラビア印刷版(7)とニップ圧胴(9)との間をフィルムは搬送、圧接されインキはフィルムに転写され、乾燥装置(10)に搬送されクーリングローラー(11)で冷却、搬送され第1ユニットでのグラビア印刷は完了する。こうして所望の色インキが第1ユニットから第7ユニットまで使用され、所望の絵柄の印刷を行なうことができる。
ついで、図1に示す第8ユニットで、ミシン目加工を行うが、前段までの印刷ユニットと異なる点は、インキパン(4)、インキ(5)、フャニッシャ―ロール(6),ドクター(8)が設けられていない点と、前段ユニットでは、グラビア印刷版(7)とニップ圧胴(9)とが設けられていたが、第8ユニットでは、ミシン目刃を設けたグラビア版(12)と自己粘着層をニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴(13)とが設けられている点と、乾燥装置(10)に熱風が送風されいない点である。更に、フィルムは搬送され排紙部(14)で巻き上げられ、印刷は完了する。
また、本発明のグラビア印刷方法において、更に任意の絵柄の印刷を行なった後に、前記フィルムを反転装置に搬送し反転させることができる。
これにより、医療機器などの目に見えないインキ粉等も問題になる包装材にも安心して使用することができる。
グラビア印刷方法の場合、反転装置を使用しなければ、印刷面側からミシン目刃でミシン目を入れることになるが、絵柄のグラビア印刷を行った後に、反転装置(15)に印刷フィルムを搬送・経由して、第8ユニットへ搬送すれば、非印刷面側からミシン目刃でミシン目を入れることができる。
このように、インキを使用し絵柄印刷をしたフィルムに、絵柄に見当を合わせて、後段の印刷ユニットで印刷絵柄に見当を合わせてミシン目を付与すれば、グラビア印刷とインラインでミシン目加工ができるものである。本発明においては、図1で示した、ミシン目刃を設けたグラビア版と、自己粘着層を有するニップ圧胴が、通常のグラビア印刷と異なる点であり、この点について詳しく説明をしていく。
グラビア印刷機の印刷部であるグラビア印刷版とニップ圧胴の圧接力は、一般的には400kgから1000kgの圧力とされる。本発明の印刷ユニットを用いる場合もミシン目刃を設けたグラビア版と、自己粘着層を有するニップ圧胴とで加圧を行いてミシン目加工をする。
したがって、ロータリーダイカッターとアンビルロールを用い、ダイカッターの刃先とアンビルロールの隙間を管理し両者を圧接せずにミシン目加工をするものとは全く異なるものである。
本発明のグラビア印刷方法に用いる、ミシン目を付与するグラビア版は刃先の管理だけでなく、刃の部分以外が平滑な状態を必要とする。従って、ミシン目を付与するグラビア版は、ミシン目を付与するミシン目刃の周囲を除き、色インキを印刷するグラビア印刷と同様の平滑な状態とすることが必要となる。
一方、ロータリーダイカッターを作製する場合も、真円で平滑な状態のロールから刃先を旋盤等で削り出し作成するため、刃先以外の表面の加工面積は広く表面切削研磨方法は、真円表面を研磨方法と異なり凹凸が大きくあり、本発明のグラビア印刷方法に用いるグラビア版とは全く異なるものである。
ミシン目を持つグラビア版は、二つの方法で作成することができ、どちらの方法のグラビア版も本発明のグラビア印刷方法に使用することができる。
本発明の1つ目の形態であるミシン目刃を設けたグラビア版は、ミシン刃の刃先が前記グラビア版の円周上の位置に設けられるものであり、グラビア版の版面に沿って切削により設けたミシン目刃の両側は段差部とし、該段差部の中央に設けるミシン目刃の周囲は前記段差部より深い溝が設けられる。
本発明のグラビア版は、円柱状のグラビア版の表面にミシン目刃を形成し、該ミシン目刃の両サイドに段差部を設け、前記ミシン目刃の刃先を前記グラビア版の円周上に配置したことを特徴とする。
更に、前記ミシン目刃の両サイド、及びミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が形成されているグラビア版である。
更に、前記ミシン目刃が前記グラビア版の軸方向に沿って、または、軸方向から傾斜した方向に切削加工によって形成されているグラビア版である。
上記の3段落に、本発明の1つ目の形態であるグラビア版の特徴を記したが、この特徴を持つミシン目刃を設けたグラビア版と、自己粘着層を設けたニップ圧胴とでフィルムを圧接しインライン工程でのミシン目を付与するものであり、ミシン目刃の周囲に溝があれば、溝にフィルムを介して自己粘着層が押し込まれ、ミシン目刃を強くフィルムに押し当てることで、ミシン目が入りを、容易に、また安定することができる。
ミシン目とは、ミシン目刃の刃先がフィルムを貫通し、ミシン目に沿ってフィルムを破断し易くするものである。該フィルムを、包装材に使用すればミシン目に沿って開封機能を付与できるものである
本発明の1つ目の形態である、ミシン目刃を設けたグラビア版について、図をもって説明する。
図2から図4は、請求項3から請求項5のグラビア版の例を示した図である。図にミシン目刃(20)、ミシン目刃刃先(21)、ミシン目刃の周囲の溝(22)、段差部(23)を示す。図4においては、段差部(23)がないが、段差部(23)を0mmとした場合の図である。図を、比較すれば解るように、段差部(23)からミシン目刃先(22)の高さが低くなれば、ミシン目刃の周囲の溝(22)の幅は広くなる。これは、ニップ圧胴表面の自己粘着層が溝に、押し込まれやすくなることで段差部からミシン目刃刃先までの高さを調整しているのと同じ効果がある。ニップ圧胴表面の自己粘着層については、後に記すこととする。
図5、図6に、上記のグラビア版に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図を示す。 図5は、グラビア版の断面図、図6は、ミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図である。図6には、段差部(23)を破線で示した。次に、図5、図6の説明をする。
任意のミシン目刃を設けたグラビア版は、ミシン目刃の両側に設けられる段差部(23)の寸法(A)は、0mmから20mmで、ミシン目刃(20)の周囲に設けられる溝(22)の幅(B)は、0,2mmから2、5mm、深さ(C)は、1、5mm以内で、連続して設けられるミシン目刃の刃先長さ(D)は、0,25mmから1,5mmで、刃先間に設けられる溝(24)の間隔(E)は、0,2mmから1mm、ミシン目刃の幅(G)は1mm以内、高さ(H)1,5mm以内のミシン目刃で,溝の深さを除いた段差部(23)から刃先(21)の実刃高さ(I)は、0mmから0,4mmで構成される。
ミシン目刃の間に設けられる溝の最深部までの深さを、図に(F)で示したが、(F)は(H)と近似である。
(尚、段差部が溝に向かって、わずかな傾斜がある場合、傾斜をR部とみなし溝とすれば、溝は20mmとなるが、わずかな傾斜が、段差部10mmに対する傾斜が、0、5mm以内で、あればこれを段差部とした。)
このように構成されたミシン刃は、前記溝(24)にニップ圧胴に設けられた自己粘着層がフィルムを介して押し込まれることにより、フィルムにミシン目の切込みを設けることを特徴とする。
尚、本発明において、<溝>の定義として、「ミシン目の近傍に位置する段差部のエッジにR部を設ける場合、R部は段差部より低くなるため、R部のエッジが溝の一方で、もう一方は、ミシン目刃の両端にあたる段差部高さに位置するミシン目刃の部分とする。」とした。
本発明の2つ目の形態である、ミシン目刃を設けたグラビア版は、ミシン目刃の刃先が前記グラビア版の円周上、または版面の円周上の位置より高くに設けられたものであり、グラビア版の版面に沿って設けたミシン目刃の両側は段差部とし、該段差部の中央に設けられた埋込部に、予め用意するミシン目刃が形成されている板状刃を埋め込み、ミシン目刃の周囲は前記段差部より、深い溝が設けられる。
本発明のグラビア版は、円柱上のグラビア版の表面に段差部を設け、該段差部にミシン目刃を埋め込む埋込部を形成し、該埋込部にミシン目刃を装着し更に前記ミシン目刃の両サイド、及びミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が形成されてなることを特徴とする。
更に、前記グラビア版において、前記ミシン目刃の刃先が前記グラビア版の円周上に、または、該円周を超える位置まで形成されているグラビア版。
上記の2段落に、本発明の2つ目の形態であるグラビア版の特徴を記したが、この特徴を持つミシン目刃を設けたグラビア版と、自己粘着層を設けたニップ圧胴とでフィルムを圧接しインライン工程でのミシン目を付与するものであり、ミシン目刃の周囲に溝があれば、溝にフィルムを介して自己粘着層が押し込まれ、ミシン目刃を強くフィルムに押し当てることで、ミシン目が入り易くすることができる。
本発明の2つ目の形態である、ミシン目刃を設けたグラビア版について、図をもって説明する。
図7から図9は、請求項6、請求項7のグラビア版の例を示した図である。図にミシン目刃(20)、ミシン目刃刃先(21)、ミシン目刃の周囲の溝(22)、段差部(23)を示す。図9においては、段差部(23)がないが、段差部(23)を0mmとし、ミシン刃の刃先を版面の円周上の位置より高くに設けた場合の図である。図を、比較すれば解るように、段差部(23)からミシン目刃先(22)の高さが低くなれば、溝(23)の幅は広くなる。これは、ニップ圧胴表面の自己粘着層が溝に、押し込まれやすくなることでミシン目刃の高さを調整しているのと同じ効果がある。ニップ圧胴表面の自己粘着層については、後に記すこととする。
図10、図11に、上記のグラビア版に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図を示す。 図10は、グラビア版の断面図、図11は、板状ミシン目刃のミシン目刃の一部分の斜視図である。次に、図10、図11の説明をする。
任意のミシン目刃を設けたグラビア版は、先ず、予め用意するミシン目刃が形成される板状ミシン目刃(34)の全体寸法は、厚み(G)が0,6mmから1,5mm、高さ(J)が10mmから30mm、切削された刃部分の高さ(K)は、1、0mmから3、0mm、長さは任意に選択すればよく1面にミシン目刃が設けられている。該ミシン目刃には、ミシン目刃の刃先長さ(D)は、0,25mmから1,5mmで、刃先間に設けられる溝(24)の間隔(E)は、0,2mmから1mmで、刃先間に設けられる溝の深さ(H)が0,2mmから1mmの刃が設けられた板状ミシン目刃(34)を埋込部に埋め込めばよい。埋め込まれた状態での刃の寸法は、ミシン目刃(20)の両側に設けられる段差部(23)の寸法(A)は、0mmから20mmで、ミシン目刃(20)の周囲に設けられる溝(22)の幅(B)は、0,2mmから2,5mm、深さ(C)が3,0mm以内で、溝の深さを除いた段差部(23)から刃先(21)の実刃高さ(I)は、0mmから0,5mmである。また、ミシン刃をグラビア版の円周上に出す場合の出代(L)は、0,5mm以内とする。ミシン目刃先が円周状に出た場合を、図10に破線で示した。
(尚、段差部が溝に向かって、わずかな傾斜がある場合、傾斜をR部とみなし溝とすれば、溝は20mmとなるが、わずかな傾斜が、段差部10mmに対する傾斜が、0、5mm以内で、あればこれを段差部とした。)
このように構成されたミシン刃は、前記溝(24)にニップ圧胴に設けられた自己粘着層がフィルムを介して押し込まれることにより、フィルムにミシン目の切込みを設けることを特徴とする。
尚、本発明において、<溝>の定義として。「ミシン目の近傍に位置する段差部のエッジにR部を設ける場合、R部は段差部より低くなるため、R部のエッジが溝の一方で、もう一方は、ミシン目刃の両端にあたる段差部高さに位置するミシン目刃の部分とする。」とした。
前記ミシン目刃が、前記グラビア版の全幅に亘ってまたは部分的に間欠的に配置されている請求項3〜8の何れかに記載のグラビア版。
本発明のグラビア印刷方法に使用するグラビア版は、任意の形状でミシン目を、グラビア印刷行った絵柄フィルムに設けることができる。
図12から図14は、本発明のグラビア版に設けたミシン目刃を示したものであり、図12は、版面上で幅方向に直線に設けるであるミシン目(25)の図、図13は、版円周方向に設ける2次曲線のミシン目(26)の図、図14は、版面上に任意の形状で設ける3次曲線のミシン目(27)の図など、自由にミシン目を選択しグラビア版とすることができる。
図15に、本発明のグラビア版である図12に示した〇部分の断面及び拡大斜視図を示す。
前記ミシン目刃が前記グラビア版の軸方向に配置されたものにおいて、前記段差部の横幅並びに該段差部の前記円周上からの深さが、前記グラビア版及びニップ圧胴に振動を与えない範囲に設定されている請求項3〜8の何れかに記載のグラビア版。
本発明のグラビア印刷版を用いる印刷において、グラビア版に振動を与えない範囲にミシン目刃を設けるには、版幅方向に多くの直線刃を設けない工夫が必要となる。例えば、図12において、図16のようにミシン目を配置すれば、グラビア版及びニップ圧胴に振動を与えなくすることができる。
また、本発明のグラビア版において、段差部から版外周までの長さと、ミシン目刃の回りに設ける溝の幅は、ミシン目を設けるにあたり、ポイントとなることは、先に記載したが、ミシン目がフィルムに付与される最初の切れ口は、ミシン目刃の両エッジであり、どちらかのエッジを、又は両エッジを、ミシン目刃が貫通すれば、切刃(切れ口)はフィルムのミシン目部全体に伝播しミシン目を形成することになる。
従って、ミシン目刃の両端部を鋭角に仕上げることにより、ミシン目を設ける場合にグラビア版の段差部を短く、溝の幅を小さくすることで、ニップ圧胴に振動を与えなくすることができる。
図17に、ミシン目を入れやすくする刃先両端部の加工部の例を図に示す。本方法は、ミシン目刃の刃先両端部の刃先角度を鋭利にするものであり、機械加工ではできないが刃先の仕上げ加工は熟練者が行うものであり、このような加工は手作業であれば容易なものである。更に、実施例1のc版においても、別のミシン目を入れやすくする刃先両端部の加工の例を示す。
本発明のグラビア印刷方法において、ミシン目刃を設けたグラビア版について記したが、該グラビア版で、印刷ユニットを使用しミシン目を付与するためにはニップ圧胴にも重要なポイントがある。
本発明のグラビア版に、印刷フィルムを介して圧接するニップ圧胴において、織布の表面側に合成樹脂がコートされ、更に非シリコン系離型剤がコートされたコート布と、該コート布の裏面側に付設された粘着剤層とで形成された自己粘着層がニップ圧胴の芯材外周に2層以上巻き付けられていることを特徴とする。
先ず、ニップ圧胴の表面に形成する層が、自己粘着層である必要性は、何回となくミシン目刃が入ることで、ニップ圧胴の表面に形成する層は細かく切断される、この切断においても層を形成するためには、層に自己粘着性が必要となる。織布の表面側に合成樹脂をコートされ、更に非シリコン系離型剤がコートされたコート布と、該コート布の裏面側に付設された粘着剤を介してニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴であれば、ミシン目刃により織布は切断されても粘着層に混じることで層の構成は変化するが、織布の切断片は飛散しない。しかし、自己粘着性のない層であれば、ニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたクッション層などは自己粘着性がないために、印刷の進行に伴い反発性、クッション性が失われ、また、細かく裁断されることでフィルムに付着しグラビア印刷が施され、ミシン目を付与した印刷物とすることができなくなる。
自己粘着層の層厚みに関して、ミシン目刃は、実刃高さと自己粘着層が刃の周囲の溝に押し込まれる厚みを考慮すると自己粘着層の層厚みは、0,5mm以上必要である。0,6mm以上の自己粘着層を1層で形成し、織布の表面側に合成樹脂をコートしたコート布を厚くすれば、コート布の切断片は粘着剤に混ざりきらず 織布や合成樹脂の切断片が飛散する。また、粘着剤層を厚くすれば、グラビア印刷版とニップ圧胴の圧接で、粘着剤はミシン目刃周囲形状に容易に変形し刃先部の粘着剤層が薄くなって刃先への圧力は減少し、また刃先がニップ圧胴の芯材に当たることも予想できる。従って自己粘着層において、これらのことを回避し、切断においても層を形成し、層に自己粘着性を保持するためには、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤がコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設した粘着剤の自己粘着層の厚みを、0,2mmから0,4mmとして、該自己粘着層を2層以上に積層し、積層された総厚みを0,4mmから1,6mmの範囲で自己粘着層として形成すればよい。
尚、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤をコートしたコート布と、コート布の裏面側に付設された粘着剤との厚み比率は、7対3から3対7の範囲でよく、好ましくは6対4から4対6の範囲内の比率で形成するとよい。
本発明の包装材は、請求項1又は請求項2のグラビア印刷方法により製造された、フィルムに任意の絵柄の印刷と任意のミシン目との見当が合ったグラビア印刷物を製造し、該グラビア印刷物を用いて、アルミ、セロハン、その他に引き裂き性を有する基材フィルム又は引裂き性が付与された基材フィルム及びシール性を有するフィルムを積層したことを特徴とする。
フィルムの積層方法や特性については、実施例に詳細に記載する。
本発明の包装材は、ミシン目に沿って開封が容易であるという機能性だけでなく、開封性を付与するミシン目加工が、グラビア印刷機で、絵柄のグラビア印刷と同時に行えることで、工程短縮、製造時間の短縮が図れ、また、グラビア印刷機で、任意の形状のミシン目が付与でき、新たなミシン目加工専用機の購入などの必要はなく、製造費用においても、優位な包装材とすることができた。
本発明のグラビア印刷方法により、グラビア印刷機を保有していれば、本発明のグラビア版と本発明のニップ圧胴を用いることで、ミシン目が付与された印刷物を製造することができる。また、グラビア版で任意のミシン目をグラビア印刷機で付与することができ、各種包装材への使用範囲、応用範囲を広くすることができた。
更に、開封性を付与するミシン目加工が、グラビア印刷機で、絵柄のグラビア印刷と同時に行えることで、工程短縮、製造時間の短縮が図れ、また、グラビア印刷機で、任意の形状のミシン目が付与でき、新たなミシン目加工専用機の購入などの必要はなく、製造費用においても、優位な包装材とすることができた。
本発明のグラビア方法概要図 請求項3、4、5のグラビア版の例を示した図 請求項3,4,5のグラビア版の別な例を示した図 請求項3、4、5のグラビア版の別な例を示した図 請求項3、4、5のグラビア版に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図 請求項3、4、5のグラビア版に設けるミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図 請求項6、7のグラビア版の例を示した図 請求項6、7のグラビア版の別な例を示した図 請求項6、7のグラビア版の別な例を示した図 請求項6、7のグラビア版に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図 請求項6、7のグラビア版に設けるミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図 版面上で幅方向に直線に設けるであるミシン目の図 版円周方向に設ける2次曲線のミシン目の図 版面上に任意の形状で設ける3次曲線のミシン目の図 グラビア版である図12に示した〇部分の断面及び拡大斜視図 図12のミシン目刃の配置位置変更した図 ミシン目を入れやすくする刃先端部の加工例図 刃先に対し45度の角度で溝を形成した刃物板 (ミシン目を入れやすくする刃先端部の別な加工例図)
グラビア印刷版はミシン目刃に合わせた切れ目線を設けた2種のグラビア印刷版を準備し、グラビア版は3版を準備し、ニップ圧胴は2胴を準備し、印刷原反は3種を準備し、印刷方法は反転装置の使用有、無の2通りで、本発明を実施した。詳細を以下に記載し、結果を表にまとめる。
ミシン目に合わせた、前記グラビア印刷版は完全に合わせるためには、反転、非反転を考慮すると4印刷版が必要だ、見当の確認ができれば良しとし、2印刷版に省略した。また、絵柄版は、同円周のグラビア印刷版で在版3版を流用使用した。
グラビア版は、a版、b版、c版の3版とした。
a版は、版円周700mm幅1100mmの鉄シリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図14に示した曲線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、概ね200mmであった。
グラビア版作成は、旋盤加工で行い、刃先の仕上げ加工は熟練者が行った。刃先形状は、図3に近いものである。刃先寸法は、図5、6の寸法図の記号で示すと、I:0,2mm、C:0,3mm、B:1,2mm、G:0,25mm、D:0,35mm、E:0,3mmであった。こうして作成した版の焼き入れは、窒化処理でおこなった。
b版は、版円周700mm幅1100mmのシリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図12に示した版幅方向に一直線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、200mmであった。
グラビア版作成は、旋盤加工で行い、ミシン目刃の加工を行った刃物板を埋込部などの加工をした。刃先形状は、図8に近いものである。前記刃物板の寸法は、図11の寸法図の記号で示すと、J:20mm、G:0,8mm、D:0,3mm、E:0,25mm、H:0,6mmで、長さ200mmで、このミシン目刃を使用した。
b版の仕上がり寸法は、図10の寸法図の記号で示すと、I:0,2mm、C:1,4mm、B:1,2mmであった。段差部と溝とのコーナーは、0,9mm程度の角取りとした。
c版は、b版と同様に、版円周700mm幅1100mmのシリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図16に示した版幅方向に一直線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、200mmであった。
グラビア版作成は、放電加工で行い、ミシン目刃の加工を行った刃物板の埋込部などの加工をした。刃先形状は、図9に近いものである。ミシン目刃の加工を行った刃物板は、b版に使用したものと異なり、図18に刃先より見た図で示すように、刃先に対し45度の角度で溝を形成した刃物板を使用した。刃物板の寸法は、b版と同じである。このように、刃先に対し垂直ではなく角度を振った溝を設けるとミシン目刃の両端は鋭利になりフィルムに突き刺さり易くなることでミシン目が入りやすくなる。c版の仕上がり寸法は、図10の寸法図の記号で示すと、L:0、2mm(円周上より0、2mm刃先が突出)、C:1、4mm、B:0、8mmであった。段差部と溝とのコーナーは、0、5mmRの角取りを行った。
ニップ圧胴は、a胴、b胴の2胴とした。
ニップ圧胴のa胴は、直径200mmのニップ圧胴芯材に、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤がコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設された粘着剤層とで形成された自己粘着層をニップ圧胴の芯材外周に4層巻き付けた。自己粘着層の厚みは、0、3mmで、コート布の厚みと粘着剤層の厚みとは、1対1程度であった。4層で形成した自己粘着層の厚みは、1、2mmであった。
ニップ圧胴のb胴が、ニップ圧胴のa胴と異なる点は、自己粘着層をニップ圧胴の芯材外周に3層巻き付けた点である。3層で形成した自己粘着層の厚みは、0、9mmであった。
印刷原反として、延伸ポリプロピレンフィルム20ミクロン、延伸ポリエステルフィルム16ミクロン、ナイロンフィルム15ミクロンの3種を24000m準備した。
グラビア印刷版は、版円周700mm幅1100mmでa印刷版、b印刷版のグラビア印刷版2版を用意し、絵柄はミシン目刃を設けたa版、b版のミシン目に合わせら絵柄とした。(インキ面からのミシン目に見当が合う。)尚、他に、版円周700mm幅1100mmの絵柄が設けられた在版を3版用意しグラビア印刷版として使用した。
以上の資材を準備して次のグラビア印刷を行った。グラビア印刷機は8色機を使用し、1ユニットから3ユニットは、印刷を行なわず空通しユニットとし、4,5,6ユニットに在版の絵柄が設けられた3版を、第7ユニットにa、b印刷版を交代に、第8ユニットにa、b、c版を交代に、第8ユニットのニップ圧胴としてa、b胴を交代にセットし、表1に示す条件でグラビア印刷を行なった。表1には、印刷結果を、OK,OUT、及び4000m印刷後の、ミシン目の切れ味変化を確認した結果も表示する。最後尾に条件ごとのナンバリングNO.を付した。結果は、全て問題なかった。
更に、NO.1、6、9、12、15、17については、別途各2万mの印刷を行なったが、ミシン目の形成には変化がなく良好であった。
Figure 2018149707
実施例1で作成した、ミシン目を付与した印刷物を使用し、後工程である積層工程について確認を行った。
ドライラミネートでの積層においては、印刷面側よりミシン目を付与した印刷物、非印刷面側よりミシン目を付与した印刷物共に、ドライラミネート接着剤(固形分塗布量:2,5g/平方メートル)塗布において、ミシン目を通しての非塗布面への浸み出しは認められなかった。被貼り合せフィルムに付いては、どのようなフィルムを選択しても問題なく貼り合わすことができた。
ポレエチレン押し出しによるラミネートにおいては、AC剤(イミン系、ブタジエン系、イソシアネート系)を、金属版で持ち上げられたコート液を、印刷フィルムに塗布し、該金属版とニップ圧胴でフィルムからコート液を絞る方法でコートした後のラミネートを確認した。AC剤がミシン目を通しての非塗布面への浸み出しが認められ、AC剤コートのニップ圧胴への転移があった。特に、イソシアネート系は、使用不可と判断した。イミン系、ブタジエン系はAC剤コートのニップ圧胴への転移は認められたが、ラミネート製品の外観では、判別できるものではなかった。
従って、本発明のグラビア印刷とミシン目加工のインライン加工において、ミシン目加工の前に印刷機の1ユニットを使い印刷面にAC剤をコートするのが賢明であるとの判断に至った。特に、イソシアネート系AC剤を使用する場合は、印刷インラインでのAC剤コートにしなければならない。
上記の確認により、一部制約はあるが、本発明のグラビア印刷機で、絵柄の印刷と開封性付与のためのミシン目加工を行った印刷物は、全ての包装材仕様に適用できることが確認できた。
本発明のグラギア印刷方法により製造した印刷物を用い、包装材とするための積層について確認した内容を、表2にした。
Figure 2018149707
A 段差部の寸法
B 溝の幅
C 溝の深さ
D ミシン目刃の刃先長さ
E 刃先間に設けられる溝の間隔
F 刃先間に設けられる溝の深さ
G ミシン目刃の幅
H ミシン目刃の高さ
I 溝の深さを除いた実刃高さ
J 板状ミシン目刃の全長幅長さ
K 板状ミシン目刃の刃物部分の長さ
L 円周上より飛び出た刃の長さ
M 板状ミシン目刃の溝の深さ
1 フィルム
2 給紙部
3 テンションコントローラ―
4 インキパン
5 インキ
6 ヒャニッシャーローラー
7 グラビア印刷版
8 ドクター刃
9 ニップ圧胴
10 乾燥装置
11 クーリングローラー
12 ミシン目刃を設けたグラビア版
13 自己粘着層を設けたニップ圧胴
14 排紙部
15 フィルムの反転装置
20 ミシン目刃
21 ミシン目刃刃先
22 ミシン目刃の周囲の溝
23 段差部
24 刃先間に設けられる溝
25 直線に設けるであるミシン目
26 版円周方向に設ける2次曲線のミシン目
27 任意の形状で設ける3次曲線のミシン目
28 刃先端部の加工部
29 図15に拡大図で示す部分
30 刃先端部の鋭利にした部分
31 板状ミシン目刃の厚み
32 板状ミシン目刃の溝
33 板状ミシン目刃の最深溝部
包装材の開封性を良くするためにミシン目加工は多く使われている。紙器製品にもミシン目が使われるが、本来密封性を要求される包装材ではないため包装材を貫通したミシン目が付与される。フィルムを使用する軟包装材は、内容物を密封する機能を要求されるために積層されたフィルムの一部、特に切れにくいナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンと言った延伸フィルムにミシン目を付与して積層することが求められる。本発明は、軟包装材の開封性付与に関する。
軟包装材の開封性は、種々の方法で工夫されている。その中の一つの方法が、積層された軟包装材にミシン目を入れる方法である。最近は、レーザー光でミシン目を付与し開封性を高めた軟包装製品もある。しかし、一般的な方法としては、物理的にミシン目刃を用いてミシン目を入れる方法である。その一つが、切刃を設けたロータリーダイカッターとアンビルロールとの間に基材フィルムを通し所望の切断部分を設ける方法や切刃保護のためにクッション層を設けたアンビルロールを使用する方法などが提案されている。
また、包装製品のシール部になる部分に、予め貫通した細かな切込みを入れることで、軟包装材のシール部のどこからでも開封できるようにした包装材もある。この細かな切込みを入れる方法として、刃付きローラと受けローラには粘着層が設けられ更に非粘着層が被覆されたものを用いる方法などが提案されている。
その他にも、多くの軟包装材の開封性を高める方法や包装形態などの提案がなされている。それらの、いくつかを先行技術文献の項に記載する。
特開平3−32598 特開平9−315444 特開2000−108094 特開2001−18991 特開2001−287767 特開2002−255199 特開2005−162303 特開2010−30691
グラビア印刷機によりグラビア印刷を行った、後段の印刷ユニットを用い、ミシン目を設けたミシン目付与部材と自己粘着層を外周に設けたニップ圧胴の間に、前段印刷ユニットで印刷を行ったフィルムを通し印刷絵柄に見当を合わせてミシン目付与部材でミシン目を付与するグラビア印刷方法、及び本方法に用いることができるミシン目付与部材とニップ圧胴、及び本方法でミシン目が付与されたフィルムを包装材に使用することを課題とする。
本発明のグラビア印刷方法は、グラビア印刷を施す印刷ユニットがフィルムの搬送経路に沿って複数設けられているグラビア印刷機を用い、前記フィルムに任意の絵柄の印刷を行ない、後段の印刷ユニットに設けられるグラビア印刷版が、前記任意の絵柄に見当を合わせた任意のミシン目刃を設けたグラビア印刷版(以下、ミシン目刃を設けたグラビア印刷版を総称し「ミシン目付与部材」と呼ぶ)であり、ニップ圧胴が、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤をコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設された粘着剤(以下、コート布と粘着剤を総称し「自己粘着層」と呼ぶ)を介してニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴であり、前記ミシン目付与部材自己粘着層を設けた前記ニップ圧胴で圧接される間を前記任意の絵柄の印刷された前記フィルムを通し、前記任意の絵柄の印刷に、前記任意の絵柄の見当を合わせ、前記ミシン目刃によりミシン目を形成することを特徴とする。
上記に記載のグラビア印刷方法において、更に任意の絵柄の印刷を行なった後に、前記フィルムを反転装置に搬送し反転させ、前記任意の絵柄の見当を合わせ、非印刷面側から前記ミシン目刃によりミシン目を形成することを特徴とする。
印刷ユニットを1ユニットから10ユニット程度までを有するグラビア印刷機は、多くある。本発明は、1印刷ユニットを使用しミシン目を付与できるので、2印刷ユニットを有するグラビア印刷機であれば、1印刷ユニットを絵柄の印刷に、後段の1印刷ユニットをミシン目の付与する加工に使用すれば本発明を実施することができる。
本発明のグラビア方法を、図1に示す。印刷ユニットが8ユニットからなるグラビア8色印刷機をもって1例として説明する。印刷が施されるフィルム(1)は、給紙部(2)より繰出され搬送路に沿って搬送される。まずテンションコントローラ―(3)に搬送されたのち、印刷ユニットでは、インキパン(4)に貯えられたインキ(5)がフャニッシャ―ロール(6)でグラビア印刷版(7)に塗布され、不要なインキはドクター(8)で除去され、該グラビア印刷版(7)とニップ圧胴(9)との間をフィルムは搬送、圧接されインキはフィルムに転写され、乾燥装置(10)に搬送されクーリングローラー(11)で冷却、搬送され第1ユニットでのグラビア印刷は完了する。こうして所望の色インキが第1ユニットから第7ユニットまで使用され、所望の絵柄の印刷を行なうことができる。
ついで、図1に示す第8ユニットで、ミシン目加工を行うが、前段までの印刷ユニットと異なる点は、インキパン(4)、インキ(5)、フャニッシャ―ロール(6),ドクター(8)が設けられていない点と、前段ユニットでは、グラビア印刷版(7)とニップ圧胴(9)とが設けられていたが、第8ユニットでは、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材(12)と自己粘着層をニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴(13)とが設けられている点と、乾燥装置(10)に熱風が送風されいない点である。更に、フィルムは搬送され排紙部(14)で巻き上げられ、印刷は完了する。
また、本発明のグラビア印刷方法において、更に任意の絵柄の印刷を行なった後に、前記フィルムを反転装置に搬送し反転させることができる。
これにより、医療機器などの目に見えないインキ粉等も問題になる包装材にも安心して使用することができる。
グラビア印刷方法の場合、反転装置を使用しなければ、印刷面側からミシン目刃でミシン目を入れることになるが、絵柄のグラビア印刷を行った後に、反転装置(15)に印刷フィルムを搬送・経由して、第8ユニットへ搬送すれば、非印刷面側からミシン目刃でミシン目を入れることができる。
このように、インキを使用し絵柄印刷をしたフィルムに、絵柄に見当を合わせて、後段の印刷ユニットで印刷絵柄に見当を合わせてミシン目を付与すれば、グラビア印刷とインラインでミシン目加工ができるものである。本発明においては、図1で示した、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材と、自己粘着層を有するニップ圧胴が、通常のグラビア印刷と異なる点であり、この点について詳しく説明をしていく。
グラビア印刷機の印刷部であるグラビア印刷版とニップ圧胴の圧接力は、一般的には400kgから1000kgの圧力とされる。本発明の印刷ユニットを用いる場合もミシン目刃を設けたミシン目付与部材と、自己粘着層を有するニップ圧胴とで加圧を行いてミシン目加工をする。
したがって、ロータリーダイカッターとアンビルロールを用い、ダイカッターの刃先とアンビルロールの隙間を管理し両者を圧接せずにミシン目加工をするものとは全く異なるものである。
本発明のグラビア印刷方法に用いる、ミシン目を付与するミシン目付与部材は刃先の管理だけでなく、刃の部分以外が平滑な状態を必要とする。従って、ミシン目を付与するミシン目付与部材は、ミシン目を付与するミシン目刃の周囲を除き、色インキを印刷するグラビア印刷と同様の平滑な状態とすることが必要となる。
一方、ロータリーダイカッターを作製する場合も、真円で平滑な状態のロールから刃先を旋盤等で削り出し作成するため、刃先以外の表面の加工面積は広く表面切削研磨方法は、真円表面を研磨方法と異なり凹凸が大きくあり、本発明のグラビア印刷方法に用いるミシン目付与部材とは全く異なるものである。
ミシン目を持つミシン目付与部材は、二つの方法で作成することができ、どちらの方法のミシン目付与部材も本発明のグラビア印刷方法に使用することができる。
本発明の1つ目の形態であるミシン目刃を設けたミシン目付与部材は、ミシン刃の刃先が前記ミシン目付与部材の円周上の位置に設けられるものであり、ミシン目付与部材部材表面に沿って切削により設けたミシン目刃の両側は段差部とし、該段差部の中央に設けるミシン目刃の周囲は前記段差部より深い溝が設けられる。
本発明のグラビア印刷方法に使用するミシン目付与部材は、グラビア印刷を施す印刷ユニットがフィルムの搬送経路に沿って複数設けられているグラビア印刷機の後段の印刷ユニットに、グラビア印刷版の代わりに設けられる円柱状の前記ミシン目付与部材であって、前記ミシン目付与部材のミシン目刃は、該ミシン目刃の刃先が前記ミシン目付与部材の円周上に位置し周囲に設けた平坦な段差部より突出した該ミシン目刃で、更に前記ミシン目刃の両サイド、及び前記ミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が加工形成されてなることを特徴とする。
前記ミシン目刃が前記ミシン目付与部材の軸方向に沿って、または、軸方向から傾斜した方向に放電加工又は切削加工又は手彫加工によって形成されている請求項3に記載のミシン目付与部材であることを特徴とする。
上記の2段落に、本発明の1つ目の形態であるミシン目付与部材の特徴を記したが、この特徴を持つミシン目刃を設けたミシン目付与部材と、自己粘着層を設けたニップ圧胴とでフィルムを圧接しインライン工程でのミシン目を付与するものであり、ミシン目刃の周囲に溝があれば、溝にフィルムを介して自己粘着層が押し込まれ、ミシン目刃を強くフィルムに押し当てることで、ミシン目入りを、容易に、また安定することができる。
ミシン目とは、ミシン目刃の刃先がフィルムを貫通し、ミシン目に沿ってフィルムを破断し易くするものである。該フィルムを、包装材に使用すればミシン目に沿って開封機能を付与できるものである
本発明の1つ目の形態である、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材について、図をもって説明する。
図2から図4は、請求項3から請求項4ミシン目付与部材の例を示した図である。図にミシン目刃(20)、ミシン目刃刃先(21)、ミシン目刃の周囲の溝(22)、段差部(23)を示す。図4においては、段差部(23)がないが、段差部(23)を0mmとした場合の図である。図を、比較すれば解るように、段差部(23)からミシン目刃先(22)の高さが低くなれば、ミシン目刃の周囲の溝(22)の幅は広くなる。これは、ニップ圧胴表面の自己粘着層が溝に、押し込まれやすくなることで段差部からミシン目刃刃先までの高さを調整しているのと同じ効果がある。ニップ圧胴表面の自己粘着層については、後に記すこととする。
図5、図6に、上記のミシン目付与部材に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図を示す。 図5は、ミシン目付与部材の断面図、図6は、ミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図である。図6には、段差部(23)を破線で示した。次に、図5、図6の説明をする。
任意のミシン目刃を設けたミシン目付与部材は、ミシン目刃の両側に設けられる段差部(23)の寸法(A)は、0mmから20mmで、ミシン目刃(20)の周囲に設けられる溝(22)の幅(B)は、0,2mmから2、5mm、深さ(C)は、1、5mm以内で、連続して設けられるミシン目刃の刃先長さ(D)は、0,25mmから1,5mmで、刃先間に設けられる溝(24)の間隔(E)は、0,2mmから1mm、ミシン目刃の幅(G)は1mm以内、高さ(H)1,5mm以内のミシン目刃で,溝の深さを除いた段差部(23)から刃先(21)の実刃高さ(I)は、0mmから0,4mmで構成される。
ミシン目刃の間に設けられる溝の最深部までの深さを、図に(F)で示したが、(F)は(H)と近似である。
(尚、段差部が溝に向かって、わずかな傾斜がある場合、傾斜をR部とみなし溝とすれば、溝は20mmとなるが、わずかな傾斜が、段差部10mmに対する傾斜が、0、5mm以内で、あればこれを段差部とした。)
このように構成されたミシン刃は、前記溝(24)にニップ圧胴に設けられた自己粘着層がフィルムを介して押し込まれることにより、フィルムにミシン目の切込みを設けることを特徴とする。
尚、本発明において、<溝>の定義として、「ミシン目の近傍に位置する段差部のエッジにR部を設ける場合、R部は段差部より低くなるため、R部のエッジが溝の一方で、もう一方は、ミシン目刃の両端にあたる段差部高さに位置するミシン目刃の部分とする。」とした。
本発明の2つ目の形態である、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材は、ミシン目刃の刃先が前記ミシン目付与部材の円周上、または部材表面の円周上の位置より高くに設けられたものであり、ミシン目付与部材部材表面に沿って設けたミシン目刃の両側は段差部とし、該段差部の中央に設けられた埋込部に、予め用意するミシン目刃が形成されている板状刃を埋め込み、ミシン目刃の周囲は前記段差部より、深い溝が設けられる。
本発明のグラビア印刷方法に使用するミシン目付与部材は、グラビア印刷を施す印刷ユニットがフィルムの搬送経路に沿って複数設けられているグラビア印刷機の後段の印刷ユニットにおいて、グラビア印刷版の代わりに設けられる円柱状のミシン目付与部材であって、前記ミシン目付与部材の表面に段差部を設け、該段差部にミシン目刃を埋め込む埋込部を形成し、該埋込部にミシン目刃を装着し、更に前記ミシン目刃の両サイド、及びミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が形成されてなることを特徴とする。
更に、前記ミシン目付与部材において、前記ミシン目刃の刃先が前記ミシン目付与部材の円周上に、または、該円周を超える位置まで形成されているミシン目付与部材あることを特徴とする。
上記の2段落に、本発明の2つ目の形態であるミシン目付与部材の特徴を記したが、この特徴を持つミシン目刃を設けたミシン目付与部材と、自己粘着層を設けたニップ圧胴とでフィルムを圧接しインライン工程でのミシン目を付与するものであり、ミシン目刃の周囲に溝があれば、溝にフィルムを介して自己粘着層が押し込まれ、ミシン目刃を強くフィルムに押し当てることで、ミシン目が入り易くすることができる。
本発明の2つ目の形態である、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材について、図をもって説明する。
図7から図9は、請求項5、請求項6ミシン目付与部材の例を示した図である。図にミシン目刃(20)、ミシン目刃刃先(21)、ミシン目刃の周囲の溝(22)、段差部(23)を示す。図9においては、段差部(23)がないが、段差部(23)を0mmとし、ミシン刃の刃先を部材表面の円周上の位置より高くに設けた場合の図である。図を、比較すれば解るように、段差部(23)からミシン目刃先(22)の高さが低くなれば、溝(23)の幅は広くなる。これは、ニップ圧胴表面の自己粘着層が溝に、押し込まれやすくなることでミシン目刃の高さを調整しているのと同じ効果がある。ニップ圧胴表面の自己粘着層については、後に記すこととする。
図10、図11に、上記のミシン目付与部材に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図を示す。 図10は、ミシン目付与部材の断面図、図11は、板状ミシン目刃のミシン目刃の一部分の斜視図である。次に、図10、図11の説明をする。
任意のミシン目刃を設けたミシン目付与部材は、先ず、予め用意するミシン目刃が形成される板状ミシン目刃(34)の全体寸法は、厚み(G)が0,6mmから1,5mm、高さ(J)が10mmから30mm、切削された刃部分の高さ(K)は、1、0mmから3、0mm、長さは任意に選択すればよく1面にミシン目刃が設けられている。該ミシン目刃には、ミシン目刃の刃先長さ(D)は、0,25mmから1,5mmで、刃先間に設けられる溝(24)の間隔(E)は、0,2mmから1mmで、刃先間に設けられる溝の深さ(H)が0,2mmから1mmの刃が設けられた板状ミシン目刃(34)を埋込部に埋め込めばよい。埋め込まれた状態での刃の寸法は、ミシン目刃(20)の両側に設けられる段差部(23)の寸法(A)は、0mmから20mmで、ミシン目刃(20)の周囲に設けられる溝(22)の幅(B)は、0,2mmから2,5mm、深さ(C)が3,0mm以内で、溝の深さを除いた段差部(23)から刃先(21)の実刃高さ(I)は、0mmから0,5mmである。また、ミシン刃をミシン目付与部材の円周上に出す場合の出代(L)は、0,5mm以内とする。ミシン目刃先が円周状に出た場合を、図10に破線で示した。
(尚、段差部が溝に向かって、わずかな傾斜がある場合、傾斜をR部とみなし溝とすれば、溝は20mmとなるが、わずかな傾斜が、段差部10mmに対する傾斜が、0、5mm以内で、あればこれを段差部とした。)
このように構成されたミシン刃は、前記溝(24)にニップ圧胴に設けられた自己粘着層がフィルムを介して押し込まれることにより、フィルムにミシン目の切込みを設けることを特徴とする。
尚、本発明において、<溝>の定義として。「ミシン目の近傍に位置する段差部のエッジにR部を設ける場合、R部は段差部より低くなるため、R部のエッジが溝の一方で、もう一方は、ミシン目刃の両端にあたる段差部高さに位置するミシン目刃の部分とする。」とした。
前記ミシン目刃が、前記ミシン目付与部材の全幅に亘ってまたは部分的に間欠的に配置されている請求項3〜6の何れかに記載のミシン目付与部材。
本発明のグラビア印刷方法に使用するミシン目付与部材は、任意の形状でミシン目を、グラビア印刷行った絵柄フィルムに設けることができる。
図12から図14は、本発明のミシン目付与部材に設けたミシン目刃を示したものであり、図12は、部材表面上で幅方向に直線に設けるであるミシン目(25)の図、図13は、部材円周方向に設ける2次曲線のミシン目(26)の図、図14は、部材表面上に任意の形状で設ける3次曲線のミシン目(27)の図など、自由にミシン目を選択しミシン目付与部材とすることができる。
図15に、本発明のミシン目付与部材である図12に示した〇部分の断面及び拡大斜視図を示す。
前記ミシン目刃が前記ミシン目付与部材の軸方向に配置されたものにおいて、前記段差部の横幅並びに該段差部の前記円周上からの深さが、前記ミシン目付与部材に振動を与えない0,5mm以内の範囲に設定されている請求項3〜7の何れかに記載のミシン目付与部材
本発明のミシン目付与部材を用いる印刷において、ミシン目付与部材に振動を与えない範囲にミシン目刃を設けるには、部材の幅方向に多くの直線刃を設けない工夫が必要となる。例えば、図12において、図16のようにミシン目を配置すれば、ミシン目付与部材及びニップ圧胴に振動を与えなくすることができる。
また、本発明のミシン目付与部材において、段差部から部材外周までの長さと、ミシン目刃の回りに設ける溝の幅は、ミシン目を設けるにあたり、ポイントとなることは、先に記載したが、ミシン目がフィルムに付与される最初の切れ口は、ミシン目刃の両エッジであり、どちらかのエッジを、又は両エッジを、ミシン目刃が貫通すれば、切刃(切れ口)はフィルムのミシン目部全体に伝播しミシン目を形成することになる。
従って、ミシン目刃の両端部を鋭角に仕上げることにより、ミシン目を設ける場合にミシン目付与部材の段差部を短く、溝の幅を小さくすることで、ニップ圧胴に振動を与えなくすることができる。
図17に、ミシン目を入れやすくする刃先両端部の加工部の例を図に示す。本方法は、ミシン目刃の刃先両端部の刃先角度を鋭利にするものであり、機械加工ではできないが刃先の仕上げ加工は熟練者が行うものであり、このような加工は手作業であれば容易なものである。更に、実施例1のc版においても、別のミシン目を入れやすくする刃先両端部の加工の例を示す。
本発明のグラビア印刷方法において、ミシン目刃を設けたミシン目付与部材について記したが、該ミシン目付与部材で、印刷ユニットを使用しミシン目を付与するためにはニップ圧胴にも重要なポイントがある。
本発明のグラビア印刷方法に使用する自己粘着を設けたニップ圧胴は、織布の表面側に合成樹脂がコートされ、更に非シリコン系離型剤がコートされたコート布と、該コート布の裏面側に付設された粘着剤層とで形成された自己粘着層がニップ圧胴の芯材外周に2層以上巻き付けられていることを特徴とする。
先ず、ニップ圧胴の表面に形成する層が、自己粘着層である必要性は、何回となくミシン目刃が入ることで、ニップ圧胴の表面に形成する層は細かく切断される、この切断においても層を形成するためには、層に自己粘着性が必要となる。織布の表面側に合成樹脂をコートされ、更に非シリコン系離型剤がコートされたコート布と、該コート布の裏面側に付設された粘着剤を介してニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴であれば、ミシン目刃により織布は切断されても粘着層に混じることで層の構成は変化するが、織布の切断片は飛散しない。しかし、自己粘着性のない層であれば、ニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたクッション層などは自己粘着性がないために、印刷の進行に伴い反発性、クッション性が失われ、また、細かく裁断されることでフィルムに付着しグラビア印刷が施され、ミシン目を付与した印刷物とすることができなくなる。
自己粘着層の層厚みに関して、ミシン目刃は、実刃高さと自己粘着層が刃の周囲の溝に押し込まれる厚みを考慮すると自己粘着層の層厚みは、0,5mm以上必要である。0,6mm以上の自己粘着層を1層で形成し、織布の表面側に合成樹脂をコートしたコート布を厚くすれば、コート布の切断片は粘着剤に混ざりきらず 織布や合成樹脂の切断片が飛散する。また、粘着剤層を厚くすれば、ミシン目付与部材とニップ圧胴の圧接で、粘着剤はミシン目刃周囲形状に容易に変形し刃先部の粘着剤層が薄くなって刃先への圧力は減少し、また刃先がニップ圧胴の芯材に当たることも予想できる。従って自己粘着層において、これらのことを回避し、切断においても層を形成し、層に自己粘着性を保持するためには、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤がコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設した粘着剤の自己粘着層の厚みを、0,2mmから0,4mmとして、該自己粘着層を2層以上に積層し、積層された総厚みを0,4mmから1,6mmの範囲で自己粘着層として形成すればよい。
尚、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤をコートしたコート布と、コート布の裏面側に付設された粘着剤との厚み比率は、7対3から3対7の範囲でよく、好ましくは6対4から4対6の範囲内の比率で形成するとよい。
本発明の包装材は、本発明のグラビア印刷方法により製造された、フィルムに任意の絵柄の印刷と任意のミシン目との見当が合ったグラビア印刷物を製造し、該グラビア印刷物を用いて、アルミ、セロハン、その他に引き裂き性を有する基材フィルム又は引裂き性が付与された基材フィルム及びシール性を有するフィルムを積層したことを特徴とする。
フィルムの積層方法や特性については、実施例に詳細に記載する。
本発明の包装材は、ミシン目に沿って開封が容易であるという機能性だけでなく、開封性を付与するミシン目加工が、グラビア印刷機で、絵柄のグラビア印刷と同時に行えることで、工程短縮、製造時間の短縮が図れ、また、グラビア印刷機で、任意の形状のミシン目が付与でき、新たなミシン目加工専用機の購入などの必要はなく、製造費用においても、優位な包装材とすることができた。
本発明のグラビア印刷方法により、グラビア印刷機を保有していれば、本発明のミシン目付与部材と本発明のニップ圧胴を用いることで、ミシン目が付与された印刷物を製造することができる。また、ミシン目付与部材で任意のミシン目をグラビア印刷機で付与することができ、各種包装材への使用範囲、応用範囲を広くすることができた。
更に、開封性を付与するミシン目加工が、グラビア印刷機で、絵柄のグラビア印刷と同時に行えることで、工程短縮、製造時間の短縮が図れ、また、グラビア印刷機で、任意の形状のミシン目が付与でき、新たなミシン目加工専用機の購入などの必要はなく、製造費用においても、優位な包装材とすることができた。
本発明のグラビア方法概要図 請求項3、4、のミシン目付与部材の例を示した図 請求項3,4,のミシン目付与部材の別な例を示した図 請求項3、4、のミシン目付与部材の別な例を示した図 請求項3、4、のミシン目付与部材に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図 請求項3、4、のミシン目付与部材に設けるミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図 請求項5、6、のミシン目付与部材の例を示した図 請求項5、6、のミシン目付与部材の別な例を示した図 請求項5、6、のミシン目付与部材の別な例を示した図 請求項5、6、のミシン目付与部材に設けるミシン目刃を構成する寸法関係図 請求項5、6、のミシン目付与部材に設けるミシン目刃部分の寸法関係拡大斜視図 ミシン目付与部材面上で幅方向に直線に設けるであるミシン目の図 ミシン目付与部材円周方向に設ける2次曲線のミシン目の図 ミシン目付与部材面上に任意の形状で設ける3次曲線のミシン目の図 ミシン目付与部材である図12に示した〇部分の断面及び拡大斜視図 図12のミシン目刃の配置位置変更した図 ミシン目を入れやすくする刃先端部の加工例図 刃先に対し45度の角度で溝を形成した刃物板 (ミシン目を入れやすくする刃先端部の別な加工例図)
グラビア印刷版はミシン目刃に合わせた切れ目線を設けた2種のグラビア印刷版を準備し、ミシン目付与部材は3部材を準備し、ニップ圧胴は2胴を準備し、印刷原反は3種を準備し、印刷方法は反転装置の使用有、無の2通りで、本発明を実施した。詳細を以下に記載し、結果を表にまとめる。
ミシン目に合わせた、前記グラビア印刷版は完全に合わせるためには、反転、非反転を考慮すると4印刷版が必要だ、見当の確認ができれば良しとし、2印刷版に省略した。また、絵柄版は、同円周のグラビア印刷版で在版3版を流用使用した。
ミシン目付与部材は、a部材、b部材、c部材の3部材とした。
部材は、部材円周700mm幅1100mmの鉄シリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図14に示した曲線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、概ね200mmであった。
ミシン目付与部材作成は、旋盤加工で行い、刃先の仕上げ加工は熟練者が行った。刃先形状は、図3に近いものである。刃先寸法は、図5、6の寸法図の記号で示すと、I:0,2mm、C:0,3mm、B:1,2mm、G:0,25mm、D:0,35mm、E:0,3mmであった。こうして作成した部材の焼き入れは、窒化処理でおこなった。
部材は、部材円周700mm幅1100mmのシリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図12に示した部材幅方向に一直線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、200mmであった。
ミシン目付与部材作成は、旋盤加工で行い、ミシン目刃の加工を行った刃物板を埋込部などの加工をした。刃先形状は、図8に近いものである。前記刃物板の寸法は、図11の寸法図の記号で示すと、J:20mm、G:0,8mm、D:0,3mm、E:0,25mm、H:0,6mmで、長さ200mmで、このミシン目刃を使用した。
部材の仕上がり寸法は、図10の寸法図の記号で示すと、I:0,2mm、C:1,4mm、B:1,2mmであった。段差部と溝とのコーナーは、0,9mm程度の角取りとした。
部材は、b部材と同様に、部材円周700mm幅1100mmのシリンダーに、円周に4面幅方向に3列の図16に示した部材幅方向に一直線でミシン目刃を設けた。1ヵ所のミシン目長さは、200mmであった。
ミシン目付与部材作成は、放電加工で行い、ミシン目刃の加工を行った刃物板の埋込部などの加工をした。刃先形状は、図9に近いものである。ミシン目刃の加工を行った刃物板は、b部材に使用したものと異なり、図18に刃先より見た図で示すように、刃先に対し45度の角度で溝を形成した刃物板を使用した。刃物板の寸法は、b部材と同じである。このように、刃先に対し垂直ではなく角度を振った溝を設けるとミシン目刃の両端は鋭利になりフィルムに突き刺さり易くなることでミシン目が入りやすくなる。c部材の仕上がり寸法は、図10の寸法図の記号で示すと、L:0、2mm(円周上より0、2mm刃先が突出)、C:1、4mm、B:0、8mmであった。段差部と溝とのコーナーは、0、5mmRの角取りを行った。
ニップ圧胴は、a胴、b胴の2胴とした。
ニップ圧胴のa胴は、直径200mmのニップ圧胴芯材に、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤がコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設された粘着剤層とで形成された自己粘着層をニップ圧胴の芯材外周に4層巻き付けた。自己粘着層の厚みは、0、3mmで、コート布の厚みと粘着剤層の厚みとは、1対1程度であった。4層で形成した自己粘着層の厚みは、1、2mmであった。
ニップ圧胴のb胴が、ニップ圧胴のa胴と異なる点は、自己粘着層をニップ圧胴の芯材外周に3層巻き付けた点である。3層で形成した自己粘着層の厚みは、0、9mmであった。
印刷原反として、延伸ポリプロピレンフィルム20ミクロン、延伸ポリエステルフィルム16ミクロン、ナイロンフィルム15ミクロンの3種を24000m準備した。
グラビア印刷版は、版円周700mm幅1100mmでa印刷版、b印刷版のグラビア印刷版2版を用意し、絵柄はミシン目刃を設けたa部材、b部材のミシン目に合わせた絵柄とした。(インキ面からのミシン目に見当が合う。)尚、他に、版円周700mm幅1100mmの絵柄が設けられた在版を3版用意しグラビア印刷版として使用した。
以上の資材を準備して次のグラビア印刷を行った。グラビア印刷機は8色機を使用し、1ユニットから3ユニットは、印刷を行なわず空通しユニットとし、4,5,6ユニットに在版の絵柄が設けられた3版を、第7ユニットにa、b印刷版を交代に、第8ユニットにa、b、c部材を交代に、第8ユニットのニップ圧胴としてa、b胴を交代にセットし、表1に示す条件でグラビア印刷を行なった。表1には、印刷結果を、OK,OUT、及び4000m印刷後の、ミシン目の切れ味変化を確認した結果も表示する。最後尾に条件ごとのナンバリングNO.を付した。結果は、全て問題なかった。
更に、NO.1、6、9、12、15、17については、別途各2万mの印刷を行なったが、ミシン目の形成には変化がなく良好であった。
Figure 2018149707
実施例1で作成した、ミシン目を付与した印刷物を使用し、後工程である積層工程について確認を行った。
ドライラミネートでの積層においては、印刷面側よりミシン目を付与した印刷物、非印刷面側よりミシン目を付与した印刷物共に、ドライラミネート接着剤(固形分塗布量:2,5g/平方メートル)塗布において、ミシン目を通しての非塗布面への浸み出しは認められなかった。被貼り合せフィルムに付いては、どのようなフィルムを選択しても問題なく貼り合わすことができた。
ポレエチレン押し出しによるラミネートにおいては、AC剤(イミン系、ブタジエン系、イソシアネート系)を、金属版で持ち上げられたコート液を、印刷フィルムに塗布し、該金属版とニップ圧胴でフィルムからコート液を絞る方法でコートした後のラミネートを確認した。AC剤がミシン目を通しての非塗布面への浸み出しが認められ、AC剤コートのニップ圧胴への転移があった。特に、イソシアネート系は、使用不可と判断した。イミン系、ブタジエン系はAC剤コートのニップ圧胴への転移は認められたが、ラミネート製品の外観では、判別できるものではなかった。
従って、本発明のグラビア印刷とミシン目加工のインライン加工において、ミシン目加工の前に印刷機の1ユニットを使い印刷面にAC剤をコートするのが賢明であるとの判断に至った。特に、イソシアネート系AC剤を使用する場合は、印刷インラインでのAC剤コートにしなければならない。
上記の確認により、一部制約はあるが、本発明のグラビア印刷機で、絵柄の印刷と開封性付与のためのミシン目加工を行った印刷物は、全ての包装材仕様に適用できることが確認できた。
本発明のグラビア印刷方法により製造した印刷物を用い、包装材とするための積層について確認した内容を、表2にした。
Figure 2018149707
A 段差部の寸法
B 溝の幅
C 溝の深さ
D ミシン目刃の刃先長さ
E 刃先間に設けられる溝の間隔
F 刃先間に設けられる溝の深さ
G ミシン目刃の幅
H ミシン目刃の高さ
I 溝の深さを除いた実刃高さ
J 板状ミシン目刃の全長幅長さ
K 板状ミシン目刃の刃物部分の長さ
L 円周上より飛び出た刃の長さ
M 板状ミシン目刃の溝の深さ
1 フィルム
2 給紙部
3 テンションコントローラ―
4 インキパン
5 インキ
6 ヒャニッシャーローラー
7 グラビア印刷版
8 ドクター刃
9 ニップ圧胴
10 乾燥装置
11 クーリングローラー
12 ミシン目刃を設けたミシン目付与部材
13 自己粘着層を設けたニップ圧胴
14 排紙部
15 フィルムの反転装置
20 ミシン目刃
21 ミシン目刃刃先
22 ミシン目刃の周囲の溝
23 段差部
24 刃先間に設けられる溝
25 直線に設けるであるミシン目
26 版円周方向に設ける2次曲線のミシン目
27 任意の形状で設ける3次曲線のミシン目
28 刃先端部の加工部
29 図15に拡大図で示す部分
30 刃先端部の鋭利にした部分
31 板状ミシン目刃の厚み
32 板状ミシン目刃の溝
33 板状ミシン目刃の最深溝部

Claims (11)

  1. グラビア印刷を施す印刷ユニットがフィルムの搬送経路に沿って複数設けられているグラビア印刷機を用い、前記フィルムに任意の絵柄の印刷を行ない、後段の印刷ユニットに設けられるグラビア印刷版が前記任意の絵柄に見当を合わせた任意のミシン目刃を設けたグラビア印刷版(以下、ミシン目刃を設けたグラビア印刷版を総称し「グラビア版」と呼ぶ)であり、ニップ圧胴が、織布の表面側に合成樹脂をコートし、更に非シリコン系離型剤をコートしたコート布を、コート布の裏面側に付設された粘着剤(以下、コート布と粘着剤を総称し「自己粘着層」と呼ぶ)を介してニップ圧胴の芯材の外周に巻き付けたニップ圧胴であり、前記グラビア印刷版と前記ニップ圧胴で圧接される間を前記任意の絵柄の印刷された前記フィルムを通し、前記任意の絵柄の印刷に、前記任意の絵柄の見当を合わせ、前記ミシン目刃によりミシン目を形成することを特徴とするグラビア印刷方法
  2. 請求項1に記載のグラビア印刷方法において、更に任意の絵柄の印刷を行なった後に、前記フィルムを反転装置に搬送し反転させることを特徴とするグラビア印刷方法
  3. 円柱状のグラビア版の表面にミシン目刃を形成し、該ミシン目刃の両サイドに段差部を設け、前記ミシン目刃の刃先を前記グラビア版の円周上に配置したことを特徴とするグラビア版。
  4. 前記ミシン目刃の両サイド、及びミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が形成されている請求項3に記載のグラビア版。
  5. 前記ミシン目刃が前記グラビア版の軸方向に沿って、または、軸方向から傾斜した方向に切削加工によって形成されている請求項3または4に記載のグラビア版。
  6. 円柱上のグラビア版の表面に段差部を設け、該段差部にミシン目刃を埋め込む埋込部を形成し、該埋込部にミシン目刃を装着し更に前記ミシン目刃の両サイド、及びミシン目刃の刃先と刃先の間には、前記段差部より深い溝が形成されてなることを特徴とするグラビア版。
  7. 請求項6に記載のグラビア版において、前記ミシン目刃の刃先が前記グラビア版の円周上に、または、該円周を超える位置まで形成されているグラビア版。
  8. 前記ミシン目刃が、前記グラビア版の全幅に亘ってまたは部分的に間欠的に配置されている請求項3〜7の何れかに記載のグラビア版。
  9. 前記ミシン目刃が前記グラビア版の軸方向に配置されたものにおいて、前記段差部の横幅並びに該段差部の前記円周上からの深さが、前記グラビア版に振動を与えない範囲に設定されている請求項3〜8の何れかに記載のグラビア版。
  10. 前記グラビア版に圧接するニップ圧胴において、織布の表面側に合成樹脂がコートされ、更に非シリコン系離型剤がコートされたコート布と、該コート布の裏面側に付設された粘着剤層とで形成された自己粘着層がニップ圧胴の芯材外周に2層以上巻き付けられていることを特徴とするニップ圧胴。
  11. 請求項1又は請求項2のグラビア印刷方法により製造された、フィルムに任意の絵柄の印刷と任意のミシン目との見当が合ったグラビア印刷物を製造し、該グラビア印刷物を用いて、アルミ、セロハン、その他に引き裂き性を有する基材フィルム又は引裂き性が付与された基材フィルム及びシール性を有するフィルムを積層したことを特徴とする包装材。
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