JP2020001197A - 金属缶の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内容物が充填密封された充填缶の表面にインクジェット画像印刷を行う印刷工程、を含む、充填印刷缶の製造方法、を含む。
さらに、前記印刷工程の前に、充填缶の表面を改質する表面改質工程を含み、前記印刷工程において、前記表面改質工程において表面改質された部分にインクジェット画像印刷する形態が好ましい。
充填密封後の金属缶表面にそのままインクジェット画像印刷を行ってもよいが、内容物が充填された金属缶は、例えば特許第4925153号の記載にもあるように、製缶工程での加工具との摩擦を低減すること、製缶工程や缶詰製造工程で搬送時の滑り性を良好にすること、缶胴外面の疵付きを防止すること、などの理由から、金属缶の表面にオーバーコートなどの方法でニスが塗られていることが一般的であり、ニスの撥水作用のため、良好にインクジェット画像印刷ができない場合がある。そのため、表面改質工程を行い、当該表面改質された部分にインクジェット画像印刷をすることが好ましい。
表面改質工程は、内容物を充填密封した金属缶表面に、ケイ素化合物を含む燃焼炎を吹き付けることが好ましく、印刷工程は、インクを直接、充填缶へ吐出することでインクジ
ェット画像印刷することが好ましく、或いは、転写媒体上にインクジェット画像を形成する工程、及び前記転写媒体上に形成された前記インクジェット画像を充填缶へ転写する工程、を含むことが好ましい。
また、インクジェット画像印刷がされる前の、内容物を充填密封した充填缶は、様々な好ましい形態が存在する。例えば、少なくとも表面の一部に前印刷されている充填缶であってもよく、前記前印刷の少なくとも一部がベタ印刷であってもよく、前印刷が全くされていない箇所を含んでもよく、インクジェット画像印刷を行う部分が前印刷されていなくてもよく、最外層の少なくとも一部がニスで被覆されている充填缶であってよい。
前記充填印刷缶製造において製造した充填印刷缶から、前記受注工程において受注した数のうちの所定の数分の充填印刷缶を発注元、又は発注元から指定された場所に配送する工程、
を含む、充填印刷缶の製造・配送システムを含む。
また、前記充填印刷缶の、充填缶表面からインクジェット印刷層の間に、ベタ印刷層を含む形態が好ましく、前記ニス層と前記インクジェット印刷層との間に、表面改質層を含む形態が好ましく、前記表面改質層は、酸化ケイ素被膜である形態が好ましい。
また、前記第2の印刷部の厚みは、前記第1の印刷部より厚みが大きいことが好ましい。
更に、前記印刷工程の前に、充填缶の表面を改質する表面改質工程を含み、前記印刷工程において、前記表面改質工程において表面改質された部分にインクジェット画像印刷することが好ましい。本実施形態では、上記表面改質工程及び印刷工程以外の工程を、必要に応じて含んでもよい。空缶に内容物を充填する充填密封工程すなわち、空缶に内容物を充填する充填密封工程や、表面改質工程前に、レトルト、パスト、高圧殺菌など、充填缶に殺菌処理をする殺菌処理工程を含んでもよいし、パレタイザーなどによる一時裁置(すなわち、一時的に置かれた、又は一時的に保管された)場所に裁置された充填缶を、一時裁置場所から取り出す取り出し工程を含んでもよい。さらに、印刷工程後に印刷された充填缶を一時裁置する裁置工程を含んでもよい。なお、前記記載の工程以外の工程を含んでもよいことは言うまでも無い。
充填密封工程は、空缶に内容物を充填し密封する工程である。充填密封工程は、内容物を空缶に充填し、密封できれば特段制限はなく、内容物の種類や空缶の種類に応じ適宜実施することができるが、本実施形態においては、充填密封された充填缶を入手し、入手した充填缶にインクジェット画像を印刷してもよい。
表面改質工程は、内容物を充填密封した充填缶表面に対し、その表面を改質する工程である。表面改質工程は、内容物を充填密封した充填缶表面と、インクジェット画像印刷のインキとの接着を改善できれば特段その方法は限定されない。例えば、充填缶表面にケイ素化合物を含む燃焼炎を吹き付ける方法、充填缶表面をプラズマ処理する方法、充填缶表面をコロナ処理する方法、充填缶表面に塗布するニスとして、インキ密着性を向上させたニスを用いる方法、充填缶表面にインキを留まらせる受容層で充填缶表面を被覆する方法、などが挙げられる。
このうち、ケイ素化合物を含む燃焼炎を吹き付けることで表面改質することが好ましい。ケイ素化合物を含む燃焼炎を吹き付けることで、充填缶表面上に酸化ケイ素膜を形成することができる。充填缶表面上に該酸化ケイ素膜を形成することで、その後に行われるインクジェット画像印刷において、インキと充填缶との密着性を改善することができる。
ケイ素化合物は特に限定されず、典型的にはアルキルシランやアルコキシシラン等のシラン化合物があげられるが、これらに限られない。これらのシラン化合物は、窒素、塩素等のハロゲン、ビニル基、アミノ基等を有してもよい。
充填缶表面上に良好な酸化ケイ素膜を形成する観点から、ケイ素化合物の沸点の上限は通常250℃以下であり、200℃以下であってよく、180℃以下であってよく、150℃以下であってよい。下限は特段限定されず、通常20℃以上であり、50℃以上であってよい。
表面処理装置10は、ガス移送部61aと61bと噴射口62とを有する装置本体6と、装置本体6にケイ素化合物を供給する、ノズル21とケイ素化合物を貯蔵するタンク22とを有するケイ素供給部2と、装置本体6のガス移送部61a、61bにガスを供給するガス供給部(図示せず)と、を備える。
表面処理装置10の噴射口62と、充填缶1表面との距離は特段限定されないが、通常1cm以上であり、3cm以上であってよく、5cm以上であってよい。また通常30cm以下であり、20cm以下であってよく、15cm以下であってよい。
成形した空缶の表面は、少なくともその一部が印刷されていてもよい。印刷方法は特に
限定されないが、一般的な缶の印刷方法としてオフセット印刷があげられる。印刷工程は、成形した空缶へ印刷してもよいし、成形する前の板状の段階で行ってもよい。シームレス缶へのオフセット印刷は既知の方法が適用され、例えばインキをブランケットに転写し、連続してシームレス缶表面にオフセット印刷する方法などを適用できる。
印刷工程は、充填缶の表面に、好ましくは表面が改質された部分に、インクジェット画像印刷を行う工程である。インクジェット画像印刷の方法は特段限定されず、既知の方法が適用される。例えば、インクジェット画像印刷によりインクを充填缶へ直接印刷する方法でもよいし、一度転写媒体へ画像形成してからその画像を充填缶へ転写する方法でもよい。インクジェット印刷により、模様印刷、写真印刷、画像印刷などが可能となり、充填缶表面のデザイン性が格段に向上する。また、本実施形態では、表面改質を行うことで酸化ケイ素膜が表面に形成され、インクジェット画像印刷との密着性が向上することに加え、該酸化ケイ素膜上でインクジェットインクがうまく濡れ広がることから、充填缶の下地が透けないという効果をも奏する。
なお、インクジェット印刷だけではなく、スクリーン印刷やホットスタンプでも、小ロット低コストを実現することができる。
上記方法により、受注した所定の数の印刷充填缶を製造する工程、及び前記製造した缶を発注元、又は発注元から指定された場所に配送する工程、を含む、充填印刷缶の製造・配送システムである。
フロー図は、プレステップ1〜3と、ステップ1〜5を含む。プレステップ1〜3はステップ1〜5に先立って、予め行われるステップであるため、プレステップと称する。
プレステップ3により内容物が充填された充填缶は、殺菌処理される。その後、ここで
一旦裁置される。一形態では、プレステップ1〜3を実施することで2万本の充填缶を製造する。
受注ステップの工程は、図2ではプレステップ3の内容物の充填密封の後、ステップ3の表面改質の前に示しているが、この時期に限定されるものではない。
そして、ステップ3でインクジェット画像印刷された缶は、ステップ4、5で配送され、納品される。
この配送/納品ステップ(ステップ4、5)では、受注した数の全部を一度に配送/納品しなくとも、受注した数のうちの所定数分を配送/納品することも、受注の形態に応じて想定される。
なお、図2では、受注ステップ前の工程として「プレステップ」の用語を使用しているが、上記のように「プレステップ」が、受注ステップ後の工程となる場合は、予めの工程ではなく、通常の「ステップ」となることはいうまでもない。
缶表面側から、ニス層、インクジェット画像印刷層、の順に前記2層が少なくとも含まれる、充填印刷缶である。
更に別の実施形態では、第1の印刷部、及び第2の印刷部を含む印刷層を表面に有する、内容物が充填された充填印刷缶であって、前記第1の印刷部は、印刷層がニスで被覆されており、前記第2の印刷部は、酸化ケイ素被膜上にインクジェット印刷層が形成される、内容物が充填された充填印刷缶であり得る。或いは、印刷層を表面に有する、内容物が充填された充填印刷缶であって、内容物が充填された充填缶表面に、ベタ印刷層、酸化ケイ素被膜、インクジェット画像印刷層、の順に形成された、内容物が充填された充填印刷缶であり得る。これらの構成について、図3〜図6を用いて説明する。
図3(a)に示すように、展開印刷層100は、第1の印刷部101と第2の印刷部である102を有し、第1の印刷部101は画像が版印刷により印刷されており、第2の印刷部102はインクジェット画像がインクジェット印刷により印刷されている。
本形態は、第2の印刷部102以外の箇所、即ち第1の印刷部101をデザイン画像で印刷した後、残りの第2の印刷部102をインクジェット印刷することで、充填缶表面の印刷層を形成する。その断面図は、図3(b)にあるとおり、第1の印刷部101と第2の印刷部102で異なる。第1の印刷部101は、充填缶表面103上に、画像印刷層104、ニス層105の順に積層されてなる。一方第2の印刷部102は、充填缶表面103上に、ニス層105、酸化ケイ素被膜106、インクジェット画像印刷層107の順に積層されてなる。このような形態により、高精細なインクジェット画像印刷層を必要な部分にのみ、印刷することが可能となる。
図4(a)に示すように、展開印刷層200は、第1の印刷部201と第2の印刷部である202を有し、第1の印刷部201は画像が版印刷により印刷されており、第2の印刷部202はインクジェット画像がインクジェット印刷により印刷されている。
本形態は、缶表面全面にデザイン画像204を印刷し、ニスを塗布した状態、すなわちデザイン画像が印刷されたデザイン印刷缶に対し、第2の印刷部202相当箇所に対して表面処理を行い、その後インクジェット画像印刷することで、印刷層を形成する。その断面図は、図4(b)にあるとおり、第1の印刷部201は、充填缶表面203上に、画像印刷層204、ニス層205の順に積層されてなる。一方第2の印刷部202は、画像印刷層204、ニス層205の上に、酸化ケイ素被膜206、ベタ印刷層208、インクジェット画像印刷層207の順に積層されてなる。このような形態によっても、高精細なインクジェット画像印刷層を必要な部分にのみ、印刷することが可能となる。
図5(a)に示すように、展開印刷層300は全面インクジェット画像がインクジェット印刷により印刷されている。その断面図は、図5(b)にあるとおり、充填缶表面303上に、ベタ印刷層304、ニス層305、酸化ケイ素被膜306、インクジェット画像印刷層307の順に積層されてなる。ベタ印刷層304は、白塗り層であってよく、他の単色ベタ画像であってもよい。インクジェット画像印刷層307は酸化ケイ素被膜306の存在により、インク接着力が不十分なニス305上であっても十分な接着性を有する。
と、D−D´部の断面模式図(b)である。
図6(a)に示すように、展開印刷層400は全面インクジェット画像がインクジェット印刷により印刷されている。その断面図は、図6(b)にあるとおり、充填缶表面403上に、ニス層405が積層されている。即ち、ニスが塗布してあるのみの、内容物を充填した充填缶表面に、酸化ケイ素被膜406を形成し、その上にベタ印刷層404及びインクジェット画像印刷層407の順に積層されてなる。
図7は、印刷システムI−100の構成の一例を示す概略図である。
印刷システムI−100は、画像形成手段である印刷ステーションI−10、画像搬送手段である搬送ベルトI−20、転写手段である転写ステーションI−30、缶搬送手段であるホイールI−40、洗浄手段である洗浄ステーションI−50、及び、被覆手段であるオーバーコートステーションI−60を備える。印刷システムI−100は、これら以外の構成を備えていてもよい。
印刷ユニットI−11には、更に硬化手段として、UV照射部I−13が備えられてもよい。インクジェットプリンタヘッドが吐出するインキがUV硬化性のインキである場合、UV照射により半硬化させることで、転写ステーションでインクジェット画像I−14を缶I−41に転写する際に生じ得るインク残りを抑制できる。
また、UV照射部I−13の代わりに、硬化手段として乾燥手段を備えていてもよい。乾燥手段は、インクジェット画像に温風を吹きかけることなどの方法で、インクジェット画像I−14を半硬化させることができる。
搬送ベルトをガイドする目的で、第1ローラI−21と第2ローラI−22以外に補助ローラを1つ又は複数有してもよい。
また、ブランケットI−23の先端部が搬送された缶I−41と接触した際に、マンドレルホイールI−40自体の回転を停止させ、ホイールI−40が停止した状態で缶I−41を自転させ、ブランケットI−23上に形成されたインクジェット画像I−14を缶I−41に転写してもよい。本実施形態は、このような間欠的な印刷にも適用し得る。
また、図7に記載の印刷システムI−100を用いて充填缶の前印刷を行ってもよいことは言うまでも無い。
1 充填缶
2 ケイ素供給部
21 ノズル
22 容器
3 天然ガス
4 空気
5 燃焼炎
6 装置本体
61a ガス移送部
61b ガス移送部
62 噴射口
100、200 展開印刷層
101、201 第1の印刷部
102、202 第2の印刷部
103、203 金属缶表面
104、204 画像印刷層
105、205 ニス層
106、206 酸化ケイ素被膜
107、207 インクジェット印刷層
300、400 展開印刷層
303、403 金属缶表面
304、404、208 ベタ印刷層
305、405 ニス層
306、406 酸化ケイ素被膜
307、407 インクジェット印刷層
I−100 印刷システム
I−10 印刷ステーション
I−11 印刷ユニット
I−12 ノズルヘッド
I−13 UV照射部
I−20 搬送ベルト
I−21 第1ローラ
I−22 第2ローラ
I−23 ブランケット
I−30 転写ステーション
I−40 ホイール
I−41 充填缶
I−50 洗浄ステーション
I−51 洗浄剤供給部
I−52 スクレーパ
I−60 オーバーコートステーション
Claims (20)
- 内容物が充填密封された充填缶の表面にインクジェット画像印刷を行う印刷工程、
を含む、充填印刷缶の製造方法。 - 前記印刷工程の前に充填缶の表面を改質する表面改質工程を含み、
前記印刷工程において、前記表面改質工程において表面改質された部分にインクジェット画像印刷を行う、請求項1に記載の充填印刷缶の製造方法。 - 前記表面改質工程前に、前記充填缶に殺菌処理をする殺菌処理工程を含む、請求項2の記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記表面改質工程前に、前記充填缶を一時裁置場所から取り出す取り出し工程を含む、請求項2または3に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記印刷工程後に、印刷された缶を一時裁置する裁置工程を含む、請求項2〜4のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記表面改質工程は、前記充填缶表面にケイ素化合物を含む燃焼炎を吹き付けることで、充填缶の表面を改質する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記印刷工程は、インクを直接、缶へ吐出することでインクジェット画像印刷を行う、請求項1〜6のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記印刷工程は、転写媒体上にインクジェット画像を形成する工程、及び前記転写媒体上に形成された前記インクジェット画像を充填缶へ転写する工程、を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記充填缶は、少なくとも表面の一部に前印刷されている、請求項1〜8のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記充填缶は、前記前印刷の少なくとも一部がベタ塗り印刷である、請求項9に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記充填缶は、前印刷されてない箇所を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記充填缶は、インクジェット画像印刷を行う部分が前印刷されていない、請求項11に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 前記充填缶は、最外層の少なくとも一部がニスで被覆されている、請求項1〜12のいずれか1項に記載の充填印刷缶の製造方法。
- 所定の数の充填印刷缶を受注する受注工程、
請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法により、充填印刷缶を製造する充填印刷缶製造工程、及び
前記充填印刷缶製造工程において製造した充填印刷缶から、前記受注工程において受注した数のうちの所定数分の充填印刷缶を発注元、又は発注元から指定された場所に配送する工程、
を含む、充填印刷缶の製造・配送システム。 - インクジェット画像が表面に印刷された印刷充填缶であって、充填缶表面側から、
ニス層、インクジェット画像印刷層、の順に前記2層が少なくとも含まれる、充填印刷缶。 - 前記充填印刷缶の、充填缶表面からインクジェット印刷層の間に、ベタ印刷層を含む、請求項15に記載の充填印刷缶。
- 前記ニス層と前記インクジェット印刷層との間に、表面改質層を含む、請求項15または16に記載の充填印刷缶。
- 前記表面改質層は、酸化ケイ素被膜である、請求項17に記載の充填印刷缶。
- 第1の印刷部、及び第2の印刷部を含む印刷層を表面に有する、内容物が充填された充填缶であって、
前記第1の印刷部は、印刷層がニスで被覆されており、
前記第2の印刷部は、表面改質層上にインクジェット印刷層が形成された、
内容物が充填された充填印刷缶。 - 前記第2の印刷部の厚みは、前記第1の印刷部より厚みが大きい、請求項19に記載の充填印刷缶。
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