JP3077542B2 - 印刷プラスチック成形体及びその製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷プラスチック成形
体及びその製法に関するもので、より詳細には、電子写
真法を利用して、プラスチック成形体の表面に密着性や
耐レトルト性に優れた定着トナー像を形成させる方法に
関する。本発明は更に、上記方法により得られた印刷プ
ラスチック成形体にも関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック容器は、軽量で耐衝撃性に
優れていることから、各種食品、化粧品、医薬品、薬品
等を充填する容器として広く使用されている。これらの
プラスチック容器には、内容物や出所を表示し且つ品質
を明示する表示が必要である。

【０００３】これらの表示を設けるために、従来ラベル
の貼着や、印刷が行われている。ラベルの貼着には、ラ
ベル材料への印刷が必要であり、またプラスチック成形
体表面へ直接印刷を行うにしても、印刷用版の作成が必
要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このため、プラスチッ
ク容器を、少量多品種の製品に適用しようとすると、印
刷用版の作成のためのコストが高くつき、また容器製品
の即納化に対応できないという欠点を免れなかった。

【０００５】従来、格別の印刷用版を使用しない印刷方
法として、電子写真印刷方法が知られているが、公知の
電子写真印刷方法は、紙等の平坦でしかも耐熱性のある
ものを対象としており、立体状でしかも耐熱性の乏しい
プラスチック容器に、定着時の熱変形の問題があるため
に、これが適応できるとは考えられていなかった。

【０００６】また、印刷インクのプラスチック成形体表
面への密着性や耐久性も問題であり、容器の内容物によ
っては、レトルト殺菌等の加熱殺菌処理の必要なものも
あり、印刷像がこれらの熱水処理後も剥離したり或いは
薄くなったりすることなく、容器表面上に保持されてい
ることが要求される。

【０００７】従って、本発明の目的は、印刷用データか
ら、印刷用版を作成することなしに、電子写真法によ
り、プラスチック成形体表面に強固でしかも耐性、特に
耐レトルト性、耐剥離性に優れた印刷像を形成し得る方
法及び印刷プラスチック成形体を提供するにある。

【０００８】本発明の他の目的は、プラスチック成形体
の基体に熱による変形や損傷を与えることなしに、加熱
殺菌に対しても耐性を有する印刷像を形成することを可
能にする方法を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、表面張
力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であり且つ近赤外域に実質上
吸収を示さないプラスチック成形体の表面に、エポキシ
樹脂を主体とする定着用樹脂と該樹脂中に分散された着
色剤とを含有し且つ近赤外域に吸収性を有し、しかも軟
化点が９０乃至１３０℃の範囲にあるトナーを、電子写
真法による粉像の形で且つ定着後のフィルム厚が５乃至
２０μｍとなるように転写し、プラスチック成形体上の
粉像を近赤外線で定着させることを特徴とする印刷プラ
スチック成形体の製法が提供される。

【００１０】本発明によればまた、表面張力が３６ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上であり且つ近赤外域に実質上吸収を示さな
いプラスチックウエッブの表面に、エポキシ樹脂を主体
とする定着用樹脂と該樹脂中に分散された着色剤とを含
有し且つ近赤外域に吸収性を有し、しかも軟化点が９０
乃至１３０℃の範囲にあるトナーを、電子写真法による
粉像の形で且つ定着後のフィルム厚が５乃至２０μｍと
なるように転写し、プラスチックウエッブ上の粉像を近
赤外線で定着させ、次いで印刷ウエッブをパウチ等の成
形体に成形することを特徴とする印刷プラスチック成形
体の製法が提供される。

【００１１】本発明によれば更に、表面張力が３６ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上であり且つ近赤外域に実質上吸収を示さな
いプラスチック成形体とその表面に施された印刷層とか
ら成り、前記印刷層はエポキシ樹脂を主体とする定着用
樹脂と該樹脂中に分散された着色剤とを含有する軟化点
（Ｔｓ）が９０乃至１３０℃のトナー組成物から電子写
真法により形成され且つ前記印刷層は５乃至２０μｍの
フィルム厚を有することを特徴とする印刷プラスチック
成形体が提供される。

【００１２】

【作用】本発明では、プラスチック成形体として、表面
張力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であり且つ近赤外域に実質
上吸収性を示さないプラスチック成形体或いはプラスチ
ックウエッブを選択し、電子印刷用トナーとして、エポ
キシ樹脂を主体とする定着用樹脂と該樹脂中に分散され
た着色剤とを含有し且つ近赤外域に吸収性を有し、しか
も軟化点（Ｔｓ）が９０乃至１３０℃の範囲にあるトナ
ーを選択し、前記成形体表面にこのトナー粒子を、電子
写真法による粉像の形で転写することが第一の特徴であ
る。

【００１３】本発明では、基材であるプラスチック成形
体乃至プラスチックウエッブが近赤外域に吸収を有して
いなく、一方トナーが近赤外域に吸収性を有するため、
近赤外線による加熱に際して、プラスチック成形体が実
質上発熱することなく、トナー粒子のみが選択的に発熱
し、トナー粒子が溶融して定着を生じることになる。

【００１４】本発明に用いるプラスチック成形体乃至プ
ラスチックウエッブ（以下単にプラスチック成形体等と
呼ぶことがある）は、その表面の表面張力が３６ｄｙｎ
／ｃｍ以上であることも重要である。、後述する例に示
すとおり、プラスチック成形体の表面張力は、トナーの
定着性及びトナー像の密着性に重要な影響を与える。即
ち、プラスチック成形体等の表面張力が低くなると、ト
ナーの融解が生じても、プラスチック成形体等への密着
の程度が低くなり、トナー像は僅かの摩擦力で剥離した
り、或いは加熱殺菌時の熱応力等で容易に剥離するよう
になる（比較例１参照）。これが、プラスチック成形体
等の表面張力を上記範囲に限定した根拠である。

【００１５】また、トナーの定着用樹脂はエポキシ樹脂
を主体とするものであることもプラスチック成形体等に
対する密着性や耐レトルト性の点で重要である。即ち、
電子写真の分野で定着用樹脂として広く使用されている
スチレン−アクリル系樹脂や、ポリエステル樹脂を使用
したのでは、後述する比較例６及び７に示すとおり、プ
ラスチック成形体等に対する密着性や耐レトルト性が不
十分であるが、エポキシ樹脂を主体とした定着用樹脂で
トナーを構成することにより、プラスチック成形体等に
対する密着性を顕著に向上させ、耐レトルト性も十分な
ものとすることができる。

【００１６】更に、トナーが９０乃至１３０℃、好適に
は１００乃至１２０℃の軟化点を有する組成物からなる
ことも、定着性と印刷像の耐熱性の点で重要である。組
成物の軟化点が上記範囲よりも高いと、比較例３に示す
とおり、成形体表面への定着不良、密着力低下を生じる
傾向があり、上記範囲よりも低いと、比較例２に示すと
おり、形成される印刷像が加熱殺菌等に耐えられなくな
る傾向がある。

【００１７】一般にトナーの熱定着は、トナー粒子同士
の溶融・合体、トナーの流動・広がり、支持体への浸透
の諸過程を通じて行われるといわれており、ここで、ト
ナーの流動にはトナー及びプラスチック成形体表面の表
面張力が駆動力となり、トナーの粘性が流動を阻止する
力として働く。

【００１８】通常の電子写真複写や印刷は支持体が多孔
性の紙であるのに対して、本発明の方法では、支持体が
滑らかなプラスチックであるため、トナー・成形体接触
界面での界面的特性や熱的特性が定着性に重要な影響を
与えるのである。

【００１９】本発明では、上記プラスチック成形体等に
対して、前記トナーを、電子写真法による粉像の形で転
写し、プラスチック成形体等上の粉像を近赤外線で定着
させるのであるが、この際、定着後のトナー組成物のフ
ィルム厚が５乃至２０μｍとなるように転写定着を行う
ことが第二の特徴である。即ち、定着後のフィルム厚が
５μｍよりも小さい場合には、後述する比較例４に示す
とおり、画像濃度が低く、画質も密着性も共に不十分で
ある。一方、定着後のフィルム厚が２０μｍを越える
と、後述する比較例５に示すとおり、レトルト後の印刷
像の密着性が低下する。これは、厚みがあまり増大する
と近赤外線が内部まで透過せず定着不足になる、もしく
は内部歪みが増大するためと思われる。

【００２０】本発明におけるトナー組成物が、５乃至２
０μｍのフィルム厚で満足すべき密着性及び耐レトルト
性を示すことは、従来のプラスチック成形体の印刷から
は予想外のことである。即ち、従来のグラビア印刷やオ
フセット印刷では、印刷インキ層の厚みは、大きくても
２乃至３μｍであったが、本発明では、これより大きい
厚みにトナー印刷層の最適値があることが見いだされた
ものである。

【００２１】

【発明の好適態様】

［電子写真印刷装置］本発明の印刷方法を好適に実施す
るための電子写真印刷装置の一例を示す図１において、
この印刷装置は、大別して、露光現像ユニット１と、印
刷ドラム１０と、定着ユニット２とから成り、露光現像
ユニット１には、画像出力用コンピュータ３が接続され
ている。

【００２２】露光現像ユニット１は、駆動回転される電
子写真感光体ドラム４、このドラムの周囲に順次設けら
れた感光体帯電用コロナチャージャ；画像出力用コンピ
ュータ３からのデータに対応して動作する半導体レーザ
５；現像剤を有する現像機構６；から構成されている。

【００２３】電子写真感光体ドラム４はそれ自体公知の
ものであり、一般に金属基体とその上に設けられた光導
電体層とからなっている。この光導電体層は、例えばＳ
ｅ、ＺｎＯ、ＣｄＳ、非晶質シリコン或いは機能分離型
の有機光導電体等から成る。

【００２４】印刷ドラム１０は、表面に所定間隔で多数
配置されたプラスチック成形体（容器）７に対する支持
座１１を備えており、感光体ドラム４と同期した速度で
駆動回転される。この印刷ドラム１０には、支持するプ
ラスチック成形体７が、露光現像ユニット１の感光体ド
ラム４と接触する前、即ちトナー転写前に、所定の表面
電位が形成されるように、直流電源１２が設けられてい
る。

【００２５】印刷ドラム１０の上流には、プラスチック
成形体７の供給路があり、この供給路には、プラスチッ
ク成形体７の印刷すべき表面を予め表面処理するための
コロナ放電処理装置９が設けられている。表面処理され
たプラスチック成形体７を印刷ドラム１０の支持座１１
に順次供給する容器供給機構８がある。

【００２６】印刷ドラム１０のトナー転写位置の下流側
には、プラスチック成形体７に転写されたトナー像を定
着させるための定着ユニット２があり、その下流側に
は、印刷プラスチック成形体を印刷ドラム１０から排出
するための容器取り出し機構１３が設けられている。

【００２７】この電子写真装置による印刷像形成工程を
簡単に示すと次の通りである。先ず、感光体ドラム４の
表面光導電体層をコロナチャージャで一定極性の電荷で
帯電させる。次いで、コンピュータ３の画像メモリにあ
る画像データは、露光制御回路を経て、半導体レーザ５
により感光ドラム４を露光し、画像データに対応する静
電潜像を形成させる。この静電潜像を、本発明で特定し
たトナーを使用して、現像機構６により顕像化し、感光
ドラム４上にトナー像を形成する。

【００２８】一方、プラスチック成形体７をコロナ放電
処理装置で予め表面処理し、容器供給機構８ににより、
印刷ドラム１０の支持座１１に供給し、この支持座に保
持させる。ドラム１０上のこの支持座１１に直流電源１
２によりトナーと逆極性の高電位を転写に先立って印加
する。背面より高電位が印加されたプラスチック成形体
７の表面はトナー転写域において、トナー像支持感光ド
ラムと接触し、トナー像が容器７上に転写される。

【００２９】トナー像が転写された容器は、定着ユニッ
ト２により近赤外線を照射され、トナー像は容器表面に
有効に熱定着される。かくして印刷像が形成された印刷
容器は、取り出し機構１３により印刷ドラム１０から外
部へと取り出される。

【００３０】本発明の印刷方法は、プラスチック成形体
に特に有利に適用できるが、成形前のプラスチックウエ
ッブにも適用することができる。

【００３１】この態様に用いる電子写真印刷装置の一例
を示す図２において、この印刷装置は、大別して、露光
現像ユニット１と、転写用バイアスロール１７と、定着
ユニット２と、プラスチックウエッブ１４の供給及び巻
き取り機構１５、１９とから成る。露光現像ユニット１
は、図１の場合と同様な構成であり、このユニット１に
画像出力用コンピュータ３が接続されている点も図１と
同様である。

【００３２】転写用バイアスロール１７は、電極ロール
であって、プラスチックウエッブ１４を支持して、この
ウエッブ１４をトナー像を支持する感光体ドラム４と接
触させ、トナー像をウエッブ１４上に転写させるもので
あり、転写用バイアスロール１７の表面には直流電源１
２によりバイアス電位が印加されている。

【００３３】転写用バイアスロール１７の上流側には、
コロナ放電等により予め表面処理されたプラスチックウ
エッブ１４の供給装置１５が設けられ、ウエッブ１４は
テンションロール１６を介して転写用バイアスロール１
７に供給される。

【００３４】転写用バイアスロール１７の下流側には、
ウエッブ送り機構１８があり、この転写用バイアスロー
ル１７とウエッブ送り機構１８との間には、プラスチッ
クウエッブ１４に転写されたトナー像を定着させるため
の定着ユニット２があり、その下流側には、印刷プラス
チックウエッブをロールに巻き取るためのウエッブ巻き
取り装置１９が設けられている。

【００３５】プラスチックウエッブ１４への印刷は、ウ
エッブを連続的に供給する以外は、図１の場合と同様に
行われる。

【００３６】［プラスチック成形体等］本発明に用いる
プラスチック成形体やウエッブは、表面張力が３６ｄｙ
ｎ／ｃｍ以上であり且つ近赤外域に実質上吸収性を示さ
ないものであり、このようなプラスチックとして、オレ
フィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
カーボネート等が好適に使用される。表面張力を上記範
囲に抑制するために、コロナ放電処理、火炎処理、プラ
ズマ処理、クロム酸処理、オゾン処理等の任意の手段が
使用されるが、コロナ放電処理が簡便さの点で有利であ
る。

【００３７】オレフィン樹脂としては、低−、中−或い
は高−密度のポリエチレン（ＬＤＰＥ，ＭＤＰＥ，ＨＤ
ＰＥ）、アイソタクティックポリプロピレン（ＰＰ）、
線状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、エチレン−プ
ロピレン共重合体、ポリブテン−１、エチレン−ブテン
−１共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体、エチ
レン−プロピレン−ブテン−１共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、イオン架橋オレフィン共重合体（ア
イオノマー）、エチレン−アクリル酸エステル共重合体
或いはこれらのブレンド物等が挙げられる。線状低密度
ポリエチレンのように融点の低い樹脂に対しても融着に
よる印刷を適応できることが本発明の利点でもある。

【００３８】ポリエステルとしては、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエチレンナフタレート、エチレンテレフタレート／
イソフタレート共重合体等のポリエステルやそのブレン
ド物等を挙げることができる。

【００３９】一方、ポリアミドとしては、ナイロン６
（Ｎ６）、ナイロン６，６（Ｎ６，６）、ナイロン１
１、ナイロン１２等のポリアミドや、ナイロン６／６，
６等のこれらの共重合ポリアミド、或いはこれらの２種
以上のブレンド物等を挙げることができる。

【００４０】また、ポリカーボネート（ＰＣ）として
は、ビスフェノールＡ或いはＦ等のビスフェノール類か
らのポリカーボネート、ポリカーボネートＺ等が使用さ
れる。

【００４１】本発明に用いるプラスチック成形体やウエ
ッブは、単層のプラスチック成形体乃至ウエッブであっ
ても、また多層のプラスチック成形体乃至ウエッブであ
ってもよい。例えば、外表面層が線状低密度ポリエチレ
ンからなり、内層が高密度ポリエチレンやアイソタクテ
ィックポリプロピレンから成るような同種の樹脂の積層
体でも、オレフィン樹脂とポリエステル或いはポリアミ
ドとの積層体のように異種の樹脂の積層体であってもよ
い。勿論、この成形体乃至ウエッブは、上記の２層構造
のものに限定されず、３層或いは４層以上の多層構造で
あってよい。

【００４２】また、このプラスチック成形体乃至ウエッ
ブは、他のプラスチックや金属箔を含んでいてもよい。
例えば、形成される容器に、酸素等に対する耐気体透過
性を付与するために、ガスバリヤー性樹脂やアルミ箔、
鋼箔等を多層構造中に組み込むことができる。

【００４３】ガスバリヤー性樹脂としては、一般に酸素
透過係数（ＰＯ₂ ）が５．５×１０ ^-12 cc・cm/cm²・sec・
cmHg以下、特に４．５×１０^-12cc・cm/cm²・sec・cmHg 以
下で、特にエチレン含有量が２０乃至５０モル％で且つ
未ケン化ビニルエステル残基の含有量が５モル％以下の
エチレン−ビニルアルコール共重合体や、炭素数１００
個当りのアミド基の数が３乃至３０個、特に４乃至２５
個の範囲で含有されるホモポリアミド、コポリアミドま
たはそのブレンド物が好適に使用される。勿論、上述し
たエチレン−ビニルアルコール共重合体とポリアミドと
はブレンド物の形で使用することもできるし、このもの
の本質を損なわない範囲内、例えば２０重量％以下の範
囲内で、他の熱可塑性樹脂、例えばポリオレフィンやポ
リオレフィンとの間の接着性を付与する樹脂等をブレン
ドして用いることもできる。これらのガスバリヤー性樹
脂は、全体の厚みに比べて非常に薄く設けることができ
るので、近赤外域に吸収があってもその影響は小さい。

【００４４】上記中間層に置換して、或いは上記中間層
と共に、酸素吸収剤含有樹脂層、乾燥剤含有樹脂層等を
中間層として設けることができ、また、ブロー成形等の
際生じるリグラインド（スクラップ樹脂）を再利用のた
め、中間層として用いてもよい。

【００４５】プラスチック成形体としては、各種プラス
チック包装容器、例えばボトル、カップ、チューブ、プ
ラスチック缶、パウチ、キャップ等が好適なものとして
挙げられるが、更に、フィルム、トレイ等の包装材料
や、更にコンテナー、タンク等の流通用容器や、またパ
イプ、ケース等の構造物を挙げることができる。

【００４６】成形は、押出機や射出機を用いて行うこと
ができる。押出機としては、任意のスクリュウを備えた
押出機が好適に使用される。ダイスとしては、フラット
ダイやリングダイを使用することができ、例えばフィル
ムの成形には、Ｔダイ法やインフレーション製膜法が使
用される。また、押し出されたパリソンを中空成形する
ことにより、ボトル、チューブ、タンク等の中空成形容
器が成形される。

【００４７】射出機としては、射出プランジャまたはス
クリューを備えたそれ自体公知のものが使用され、ノズ
ル、スプルー、ゲートを通して前記プラスチックを射出
型中に射出する。これにより、樹脂が射出型キャビティ
内に流入し、冷却固化されて、成形体となる。

【００４８】本発明の一つの態様では、プラスチックウ
エッブに前記印刷を施し、次いでこのウエッブをパウチ
等に成形する。この態様に使用するプラスチックウエッ
ブは、一般に内面側から、ヒートシール性樹脂層、ガス
バリアー中間層及び外面樹脂保護層からなるものであ
り、必要により隣接樹脂層間に接着剤樹脂層を設けたも
のである。ヒートシール性樹脂層は、前述したオレフィ
ン樹脂が使用され、外面樹脂保護層は、耐熱性樹脂、特
に一軸延伸乃至二軸延伸されたＰＰフィルム、ＰＥＴフ
ィルム、ナイロンフィルム等が使用される。

【００４９】［トナー及び現像］本発明に用いるトナー
は、エポキシ樹脂を主体とする定着用樹脂と該樹脂中に
分散された着色剤とを含有し、近赤外域に吸収性を有
し、且つ軟化点（Ｔｓ）が９０乃至１３０℃、特に１０
０乃至１２０℃の範囲にあるものである。

【００５０】このトナーは、一成分系の磁性或いは非磁
性トナーとして用いることもできるし、或いは磁性或い
は非磁性キャリアーとの混合物の形で、静電像の現像に
使用することができる。

【００５１】トナー中の定着用樹脂としては、エポキシ
樹脂を主体とするもの、即ちエポキシ樹脂を５０％以
上、好適には７０％以上、最も好適には９５％以上含有
するものであり、着色剤との組成物の形で、前述した軟
化点を与えるものである。好適なエポキシ樹脂は、ビス
フェノール類、特にビスフェノールＡ、ビスフェノール
Ｆとエピハロヒドリンとから誘導されたエポキシ樹脂で
あり、数平均分子量が１６００乃至４０００、特に２０
００乃至３０００の範囲にあるものである。

【００５２】通常の場合必要でないが、熱可塑性樹脂
や、未硬化乃至は初期縮合物の熱硬化性樹脂で変性する
ことができ、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹
脂、石油樹脂、ウレタン樹脂等を併用することができ
る。

【００５３】着色剤としては、例えばファーネスブラッ
ク、チャンネルブラック等のカーボンブラック；四三酸
化鉄等の鉄黒；ルチル型またはアナターゼ型等の二酸化
チタン；フタロシアニンブルー；フタロシアニングリー
ン；カドミウムイエロー；モリブレンオレンジ；ピラゾ
ロンレッド；ファストバイオレットＢ等の１種又は２種
以上が使用される。着色剤は、定着用樹脂１００重量部
当たり、１乃至２０重量部、特に好ましくは５乃至１５
重量部添加するのがよい。

【００５４】これらの着色剤は、近赤外域に吸収性を有
するが、近赤外域での吸収性を高めるために、近赤外線
吸収剤、例えばアンモニウミル化合物等を定着用樹脂１
００重量部当たり１乃至１０重量部の量で配合してもよ
い。

【００５５】トナー粒子の電荷を制御するために、それ
自体公知の電荷制御剤を配合するのがよい。電荷制御剤
としては、例えば、ニグロシンベース (CI50415)、オイ
ルブラック(CI20150) 、スピロンブラック等の油溶性染
料や、１：１型或いは２：１型金属錯塩染料、ナフテン
酸金属塩、脂肪酸や石鹸、樹脂酸石鹸等が使用される。
これらの電荷制御剤は樹脂１００重量部当たり0.1 乃至
１０重量部、特に好ましくは0.5 乃至５重量部使用する
ことができる。

【００５６】また、トナーの近赤外線での定着性を良好
にするために、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプ
ロピレン、各種ワックス、シリコーン油等の滑剤を含有
させることができる。これら滑剤は樹脂１００重量部当
たり0.1 乃至１０重量部、特に好ましくは１乃至１０重
量部、特に好ましくは１乃至８重量部の量で用いるとよ
い。

【００５７】一成分磁性現像剤の場合、トナー粒子中に
磁性材料の粉体を含有させる。磁性粉としては、四三酸
化鉄や各種フェライト等を挙げることができ、これら磁
性粉は、樹脂と磁性粉との合計量基準で、３５乃至７５
重量％、特に好ましくは４５乃至６５重量％使用するこ
とができる。

【００５８】本発明で用いるトナーは、前述したトナー
組成物のフィルム層厚を与えるようなものであり、この
ためには粒子径が比較的微細であることが好ましく、一
般に粒子径（メジアン径）が３乃至２５μｍ、特に５乃
至１５μｍの範囲内となるような粒度分布を有するのが
よく、これらのトナーは、所謂粉砕分級法、スプレー造
粒法、分散乃至懸濁重合法等で製造されたものでよい。

【００５９】二成分系現像剤の場合、磁性キャリアーと
しては、四三酸化鉄、フェライト、鉄粉等のそれ自体公
知のものが使用される。特にフェライト系の磁性キャリ
ヤが好適である。用いるキャリヤは、無コートキャリヤ
でもよく、また、それ自体公知の樹脂、例えば、シリコ
ーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等
でコートされた樹脂コートキャリヤであってもよい。

【００６０】非磁性キャリアーとしては、ガラスビーズ
等のそれ自体公知の非磁性キャリアーが使用される。

【００６１】キャリアーの粒径は、一般に３０乃至３０
０μｍの範囲にあるものがよい。また、キャリアーとト
ナーとの混合比は、トナー濃度が２乃至１５重量％の範
囲にあるのがよい。

【００６２】現像に際して、トナーを、感光体上の静電
潜像と逆極性の電荷に帯電させる。二成分系現像剤の場
合、トナーとキャリアーとを混合することにより、容易
に帯電が行われる。また、一成分系磁性現像剤の場合、
トナー粒子相互或いはトナー粒子と現像容器或いは感光
体との摩擦により帯電が行われる。更に、一成分系非磁
性現像剤の場合、トナー粒子を基体上に塗布し、コロナ
チャージに付することにより、トナー粒子の帯電が行わ
れる。

【００６３】トナー粒子を、静電潜像が形成された感光
体と接触させることにより、感光体上にトナー像を形成
させる。磁性現像剤では、現像スリーブ上に、磁気ブラ
シを形成させ、この磁気ブラシを感光体と摺刷させるこ
とにより、容易に現像が行われる。また、非磁性現像剤
では、現像ロール上に、トナー或いはトナー保持キャリ
アーの層を形成させ、この層を感光体と接触させること
により、容易に現像が行われる。

【００６４】［トナーの転写及び定着］感光体上のトナ
ー像を転写させるに先立って、プラスチック成形体等の
背面に例えばバイアスロールを当接し、これにトナーと
逆極性の高電位を印加する。この印加電圧は、成形体を
構成する樹脂やその厚さによって異なるが、およそ１０
００乃至３０００Ｖの範囲にあるのがよい。この表面に
高電位を有するプラスチック成形体等を、トナー像を有
する感光体表面と接触させることにより、プラスチック
成形体表面上に、トナー像を形成させることができる。

【００６５】本発明では、トナー像が転写されたプラス
チック成形体等の表面に、近赤外線を照射して、トナー
像をプラスチック成形体等の表面に定着させる。近赤外
線光源としては、近赤外域に発光スペクトルを有するも
のであれば何れをも使用し得るが、近赤外線フラッシュ
露光ランプの他に、ハロゲンランプ、近赤外線ランプや
その他の近赤外線放射体が使用される。この場合、２乃
至３μｍ以上の赤外領域の光をフィルターでカットする
ことが望ましい。キセノンランプが入手の面で好都合で
あり、このフラッシュランプは、保護ガラスを装着した
状態で使用するのが望ましい。

【００６６】場合によっては、近赤外線照射の前に、ト
ナー表面をヒーターロール等で余熱する事で、トナーの
はじきを減少させ、プラスチック成形体への密着力を高
めることができる。

【００６７】ランプの出力は、照射面で、０．２ないし
１０Ｊ／ｃｍ² 、特に１乃至３Ｊ／ｃｍ² の範囲にある
ものがよい。本発明が対象とする容器へのラベル印刷で
は、画像部の面積が比較的小さいため、比較的小出力の
ランプでも十分な定着が得られることが利点でもある。

【００６８】照射時間は０．１乃至１０ｍｓｅｃ、特に
０．５乃至３ｍｓｅｃ程度の短時間で十分であるが、
照射後この状態で、トナー粒子の内部まで熱が伝わるよ
うに、複数回ランプを照射することが完全な定着を得る
上で好ましい。

【００６９】プラスチック成形体が最終容器の形状であ
る場合には、印刷後の成形体を最終包装容器として使用
できるが、印刷プラスチックウエッブである場合には、
このウエッブを裁断、ヒートシール等で製袋し、パウチ
の形で包装用に用いることができる。また、印刷プラス
チックウエッブをヂスクの形に剪断し、絞り成形を行っ
て、トレイ、カップ等の容器として包装の目的に使用す
ることもできる。

【００７０】本発明による印刷プラスチック成形体は、
そのままの形で十分な密着性と耐レトルト性とを有する
ものであるが、所望により、印刷層の上にオーバーコー
ト層を設けることができる。このオーバーコート層とし
ては、透明性に優れた熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用
いることができ、特に紫外線硬化型の塗料、例えば紫外
線硬化型のエポキシ塗料、アクリル塗料、ビニルウレタ
ン塗料等を使用すると、トナー組成物インクのブロード
ニング（解像度低下）もなく、インク層の耐久性にも顕
著に優れている。

【００７１】

【実施例】以下、実施例及び比較例により、本発明を更
に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。

【００７２】［トナーの調製］ ※トナーＴ−１ 定着用樹脂としてエピコート＃１００４（油化シェルエ
ポキシ（株）製エポキシ樹脂）３７重量部、エピコート
＃１００７（油化シェルエポキシ（株）製エポキシ樹
脂）５５重量部を用い、これに対して着色剤としてカー
ボンブラック（トーカブラック＃７２４０；東海カーボ
ン（株）製）５重量部、電荷制御剤としてボントロンＳ
−４４（オリエント化学工業（株）製）２重量部、ワッ
クスとしてビスコール６６０Ｐ（三洋化成工業（株）
製）を加え、オープンロール連続押出機により溶融混練
し、トナー塊を得た。トナー塊を冷却後、ピンミルによ
り粗粉砕し粒径１ｍｍの粗トナーとした。さらにこの粗
トナーをジェットミルにより微粉砕して得たトナーを気
流分級機により分級し、粒径１０．３μｍのトナーＴ−
１を得た。

【００７３】このトナーの軟化点は１１１℃であった。
なお、軟化点の測定は高化式フローテスターにより、ノ
ズル１．０ｍｍφ×１０ｍｍＬ、荷重１０ｋｇｆの条件
で溶融流れ試験を行い、見かけ粘度が１０⁵ ポアズとな
る温度を軟化温度として求めた。

【００７４】以降、特に断りのない限り上記トナーＴ−
１の組成及び製造方法に準じ、下記のとおりトナーを調
製した。

【００７５】※トナーＴ−２ 定着用樹脂としてエピコート＃１００４、９２重量部を
用い、粒径１１．３μｍのトナーＴ−２を得た。このト
ナーの軟化点は８５℃であった。

【００７６】※トナーＴ−３ 定着用樹脂としてエピコート＃１００３、４６重量部、
エピコート＃１００７、４６重量部を用い、粒径１１．
０μｍのトナーＴ−３を得た。このトナーの軟化点は９
５℃であった。

【００７７】※トナーＴ−４ 定着用樹脂としてエピコート＃１００４、１４重量部、
エピコート＃１００９、７８重量部を用い、粒径１１．
９μｍのトナーＴ−４を得た。このトナーの軟化点は１
２５℃であった。

【００７８】※トナーＴ−５ 定着用樹脂としてエピコート＃１００４、５重量部、エ
ピコート＃１００９、８７重量部を用い、粒径１２．５
μｍのトナーＴ−５を得た。このトナーの軟化点は１３
２℃であった。

【００７９】※トナーＴ−６ 着色剤として銅フタロシアニン（リオノールブルーＥ
Ｓ、東洋インキ製造（株）製）５重量部、電荷制御剤と
してボントロンＥ−８４（オリエント化学工業（株）
製）２重量部を用い、粒径１０．６μｍのトナーＴ−６
を得た。このトナーの軟化点は１０８℃であった。

【００８０】※トナーＴ−７ 定着用樹脂として、酸成分としてテレフタル酸を２０重
量部、無水トリメリット酸を７重量部、ｎ−ドデシル無
水コハク酸を３重量部及びアルコール成分としてポリオ
キシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロ
キシフェニル）プロパン４５重量部、ポリオキシエチレ
ン（２．０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）プロパン２５重量部、エステル化触媒としてオルソ
チタン酸イソプロピルを使用し、反応させて得られたポ
リエステル樹脂を使用し、粒径１０．７μｍのトナーＴ
−７を得た。このトナーの軟化点は１１５℃であった。

【００８１】※トナーＴ−８ 定着用樹脂として、モノマー成分にメタクリル酸−２−
ヒドロキシプロピル３０重量部、スチレン６０重量部、
メタクリル酸ブチル５重量部、アクリル酸ブチル３重量
部を原料とし、ベンゾイルパーオキサイド２重量部を開
始剤として反応させて得られたスチレンアクリル樹脂を
使用し、粒径１１．２μｍのトナーＴ−８を得た。この
トナーの軟化点は１１２℃であった。

【００８２】［実施例１］本発明による印刷方法の一実
施例について述べる。図１に示す印刷装置を用いて印刷
を行った。

【００８３】プラスチック成形体７としては、公知のブ
ロー成形によって製造した低密度ポリエチレン製容器を
使用した（平均厚み４００μｍ）。この容器を、容器供
給機構８によって印刷機に供給した。

【００８４】この容器７について、トナー粒子との密着
性を高めるためにコロナ放電処理装置９によって表面処
理を行った。表面処理条件は出力周波数３３ｋＨｚ、出
力電圧１ｋＷ、容器７の移動線速度１０ｍ／ｍｉｎで行
った。ＪＩＳＫ６７６８の測定方法により表面張力は３
１ｄｙｎ／ｃｍから４５ｄｙｎ／ｃｍへと変化した。

【００８５】印刷画像データを、コンピュータ３内のメ
モリーに保存しておき、露光現像ユニット１内にある画
像メモリ回路に電送する。画像メモリ回路上の画像デー
タを、露光制御回路に送り、半導体レーザ５により感光
ドラム４上に露光した。感光ドラム４をあらかじめ均一
に帯電しておき、画像データに応じたレーザ光の点滅に
より感光ドラム４上に静電潜像を形成した。

【００８６】この静電潜像に、トナーＴ−１を使用して
現像機構６において静電気的に付着させた。このため、
容器７を印刷ドラム１０上の支持座１１に保持させ、こ
の支持座１１に、２０００Ｖの直流電圧を印加して、容
器外面に印加電圧に対応した表面電位を生じるようにし
た。容器７を支持座１１とともに回転させて感光ドラム
４に近接させ、印刷ドラム１０上の容器７に同期して、
感光ドラム４上に形成されたトナー粒子画像を容器７表
面に転写した。

【００８７】次に、転写したトナー画像を定着ユニット
２で定着した。定着ユニット２として、トナーの吸収波
長に合致したキセノンフラッシュランプを複数本備えて
いるものを使用した。容器７が通過するのに同期してキ
セノンフラッシュランプを逐次発光させた。

【００８８】この定着に際して、トナー粒子はフラッシ
ュ光を吸収して瞬時に溶融する。ここで、容器７は実質
上キセノンランプの波長域には吸収特性を持たないた
め、殆ど発熱せず熱収縮等の変形も生じない。一方、溶
融したトナー粒子は容器７に吸熱され即座に冷却固化す
る。

【００８９】印刷が施された容器は、容器取り出し機構
１３によって印刷機から取り出す。トナー層の平均厚み
は１２μｍであった。

【００９０】かかる印刷方法によれば、プラスチック容
器に印刷版を用いることなく、画像データから直接印刷
ができる。それゆえ製品の即納化が可能で、少量多品種
の製品の印刷にも有効な手段となる。また、立体状でし
かも耐熱性の乏しいプラスチック容器に対しても、熱変
形等を起こすことなく印刷が可能となる。

【００９１】印刷された容器に内容品を充填した後、１
１５℃−３０分のレトルト殺菌処理を施しても、印刷画
像に劣化はなく、良好な加熱殺菌耐性を有し、しかも、
テープ剥離試験においても全く剥離がなかった。テープ
剥離試験は、印刷面上に市販のセロテープを貼り付け、
約３０度の方向に勢いよく剥がし、剥離面を目視により
良否を判断することにより行った。得られた結果を表１
に示す。

【００９２】［実施例２］トナーとしてＴ−３を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し、画質および密
着性を評価した。結果を表１に示す。

【００９３】［実施例３］トナーとしてＴ−４を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着
性を評価した。結果を表１に示す。

【００９４】［実施例４］厚さ７μｍのアルミ箔の各々
の面に、厚さ１２μｍのポリエチレンテレフタレートフ
ィルムと厚さ７０μｍのポリプロピレンフィルムをウレ
タン系接着剤を用いてラミネートし、３層の積層体を得
た。

【００９５】かくして得られた積層体から１３０ｍｍ＊
１７０ｍｍの大きさの矩形片を２片切り取り、前記ポリ
プロピレン層が内側となるように相対向させ、３方の周
辺部をヒートシーラーによりシールすることによりプラ
スチック成形体を得た。

【００９６】この成形体を用いて、コロナ放電処理を行
なわず、また、定着ユニットとして、トナーの吸収波長
に合致した２ｋＷのハロゲンランプを備えたものを使用
した以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラ
スチック成形体を得た。

【００９７】この成形体に内容品を充填した後、１２１
℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着性を評
価した。結果を表１に示す。

【００９８】［実施例５］実施例４で製造した印刷プラ
スチック成形体の両面にエポキシ系ＵＶ塗料をオーバー
コートしキュアした後、内容品を充填し、１２１℃−３
０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着性を評価し
た。結果を表１に示す。

【００９９】［実施例６］図２に示す印刷装置に用いて
まずウェブで印刷を行った。ウェブ１４として、厚さ７
μｍのアルミ箔の各々の面に、厚さ１２μｍのポリエチ
レンテレフタレートフィルムと厚さ７０μｍのポリプロ
ピレンフィルム１４をウレタン系接着剤を用いていラミ
ネートした３層の積層体を用い、ウェブ供給装置１５に
よって印刷機に供給した。なお、ポリエチレンテレフタ
レート面を印刷面とした。

【０１００】印刷画像データを、コンピュータ３内のメ
モリーに保存しておき、露光現像ユニット１内にある画
像メモリ回路に電送する。画像メモリ回路上の画像デー
タを、露光制御回路に送り、半導体レーザ５により感光
ドラム４上に露光した。感光ドラム４を、あらかじめ均
一に帯電しておき、画像データに応じたレーザ光の点滅
により感光ドラム４上に静電潜像を形成した。

【０１０１】この静電潜像に、トナーＴ−６を現像機構
６において静電気的に付着させた。バイアスロール１７
に、２０００Ｖの直流電圧を印加して、ウェブに印加電
圧に対応した表面電位を生じさせ、感光ドラム４上に形
成されたトナー粒子画像を、ウェブ１４表面に転写し
た。

【０１０２】次に、転写したトナー画像を定着ユニット
２で定着した。定着ユニット２として、トナーの吸収波
長に合致した２ｋＷのハロゲンランプを備えたものを使
用した。

【０１０３】この定着に際して、トナー粒子はハロゲン
光を吸収して溶融する。ここで、ウェブ１４は実質上ハ
ロゲンランプの波長域には吸収特性を持たないため、殆
ど発熱せず熱収縮等の変形も生じない。一方、溶融した
トナー粒子はウェブ１４に吸熱され即座に冷却固化す
る。

【０１０４】印刷が施されたフィルムは、ウェブ巻取り
装置１９によって巻き取り、印刷機から取り出す。トナ
ー層の平均厚みは１０μｍであった。

【０１０５】かくして得られた印刷ウェブから１３０ｍ
ｍ＊１７０ｍｍの大きさの矩形片を２片切り取り、ポリ
プロピレン層が内側となるように相対向させ、３方の周
辺部をヒートシーラーによりシールすることにより印刷
プラスチック成形体を得た。

【０１０６】この成形体に内容品を充填した後、１２１
℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着性を評
価した。結果を表１に示す。

【０１０７】［実施例７］ウェブとして、厚さ１２μｍ
のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた以外は
実施例６と同様にして印刷フィルムを作成した。

【０１０８】この印刷フィルムの印刷面に厚さ７０μｍ
の低密度ポリエチレンフィルムをウレタン系接着剤を用
いてラミネートし、２層の積層体を得た。

【０１０９】かくして得られた積層体から１３０ｍｍ＊
１７０ｍｍの大きさの矩形片を２片切り取り、前記ポリ
エチレン層が内側となるように相対向させ、３方の周辺
部をヒートシーラーによりシールすることによりプラス
チック成形体を得た。

【０１１０】この成形体に内容品を充填した後、１２１
℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着性を評
価した。結果を表１に示す。

【０１１１】［比較例１］プラスチック成形体にコロナ
放電処理を行わない以外は実施例１と同様にして印刷を
行い、印刷プラスチック成形体を得た。この成形体に内
容品を充填した後、１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を
施し画質および密着性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１２】［比較例２］トナーとしてＴ−２を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着
性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１３】［比較例３］トナーとしてＴ−５を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着
性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１４】［比較例４］印刷ドラム１２の印加電圧を
１０００Ｖとした以外は実施例１と同様にして印刷を行
い、印刷プラスチック成形体を得た。この成形体に内容
品を充填した後、１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施
し画質および密着性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１５】［比較例５］印刷ドラム１２の印加電圧を
４０００Ｖとした以外は実施例１と同様にして印刷を行
い、印刷プラスチック成形体を得た。この成形体に内容
品を充填した後、１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施
し画質および密着性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１６】［比較例６］トナーとしてＴ−７を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着
性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１７】［比較例７］トナーとしてＴ−８を用いた
以外は実施例１と同様にして印刷を行い、印刷プラスチ
ック成形体を得た。この成形体に内容品を充填した後、
１１５℃−３０分の加熱殺菌処理を施し画質および密着
性を評価した。結果を表１に示す。

【０１１８】

【表１】

【０１１９】

【発明の効果】本発明では、プラスチック成形体等の印
刷に電子写真法を適用し、トナー像の定着に近赤外線放
射を使用するが、プラスチック成形体等が近赤外域に吸
収を有していなく、一方トナーが近赤外域に吸収性を有
するため、近赤外線照射に際して、プラスチック成形体
等が実質上発熱することなく、トナー粒子のみが選択的
に発熱し、トナー粒子が溶融して定着を生じる。

【０１２０】このため、印刷用データから、印刷用版を
作成することなしに、電子写真法により、プラスチック
成形体等の表面に強固でしかも耐性に優れた印刷像を形
成でき、しかもプラスチック成形体等の基体に熱による
変形や損傷を与えることなしに、加熱殺菌に対しても耐
性を有する印刷像を形成することが可能となった。

【０１２１】また、プラスチック成形体等として、表面
張力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であるプラスチック成形体
或いはプラスチックウエッブを選択し、電子印刷用トナ
ーとして、エポキシ樹脂を主体とする定着用樹脂と該樹
脂中に分散された着色剤とを含有し且つ近赤外域に吸収
性を有し、しかも軟化点（Ｔｓ）が９０乃至１３０℃の
範囲にあるトナーを選択することにより、基材に対する
優れた密着性と、耐レトルト性とが得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の印刷方法を実施するための電子写真印
刷装置を示す側面配置図である。

【図２】本発明の印刷方法を実施するための電子写真印
刷装置を示す側面配置図である。

【符号の説明】

１ 露光現像ユニット ２ 定着ユニット ３ 画像出力用コンピュータ ４ 感光ドラム ５ 半導体レーザ ６ 現像機構 ７ プラスチック成形体 ８ 容器供給機構 ９ コロナ放電処理装置 １０ 印刷ドラム １１ 支持座 １２ 直流電源 １３ 容器取り出し機構 １４ ウェブ １５ ウェブ供給装置 １６ テンションロール １７ バイアスロール １８ ウェブ送り機構 １９ ウェブ巻き取り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今谷 恒夫 神奈川県横須賀市大津町３−65 (56)参考文献 特開 平１−234857（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−359258（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−42679（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−28358（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 7/00 G03G 9/087 G03G 13/00,15/00,21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面張力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であり
   且つ近赤外域に実質上吸収を示さないプラスチック成形
   体の表面に、エポキシ樹脂を主体とする定着用樹脂と該
   樹脂中に分散された着色剤とを含有し且つ近赤外域に吸
   収性を有し、しかも軟化点が９０乃至１３０℃の範囲に
   あるトナーを、電子写真法による粉像の形で且つ定着後
   のフィルム厚が５乃至２０μｍとなるように転写し、プ
   ラスチック成形体上の粉像を近赤外線で定着させること
   を特徴とする印刷プラスチック成形体の製法。
2. 【請求項２】 表面張力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であり
   且つ近赤外域に実質上吸収を示さないプラスチックウエ
   ッブの表面に、エポキシ樹脂を主体とする定着用樹脂と
   該樹脂中に分散された着色剤とを含有し且つ近赤外域に
   吸収性を有し、しかも軟化点が９０乃至１３０℃の範囲
   にあるトナーを、電子写真法による粉像の形で且つ定着
   後のフィルム厚が５乃至２０μｍとなるように転写し、
   プラスチックウエッブ上の粉像を近赤外線で定着させ、
   次いで印刷ウエッブをパウチ等の成形体に成形すること
   を特徴とする印刷プラスチック成形体の製法。
3. 【請求項３】 表面張力が３６ｄｙｎ／ｃｍ以上であり
   且つ近赤外域に実質上吸収を示さないプラスチック成形
   体とその表面に施された印刷層とから成り、前記印刷層
   はエポキシ樹脂を主体とする定着用樹脂と該樹脂中に分
   散された着色剤とを含有する軟化点（Ｔｓ）が９０乃至
   １３０℃のトナー組成物から電子写真法により形成され
   且つ前記印刷層は５乃至２０μｍのフィルム厚を有する
   ことを特徴とする印刷プラスチック成形体。