JPH01163092A - 薄板金属の多色印刷方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄板金属の多色印刷方法に関するもので、よ
り詳細には、電子写真法を利用することにより、多品種
小値印刷を効率的に行え、無限印刷を可能とする薄板金
属の多色印刷方法に関する。

〔従来の技術〕

薄板金属に対して多色印刷を行う方法として平版オフセ
ット印刷法や凸版オフセット印刷法が行われていた。平
版オフセット印刷法は親油性の画線部と親水性の非画線
部とを有する平版のｉｉ！ｉｉ線部にインキを付着させ
次に平版上のインキをゴムブランケットに転写しゴムブ
ランケット上のインキを被印刷体に印刷する方法であり
、凸版オフセット印刷法はドライオフセット印刷法とも
呼ばれ、凸部の画線部と凹部の非画線部とを有する凸版
の画線部にインキを付着させ次に凸版上のインキをゴム
ブランケットに転写しゴムブランケット上のインキを被
印廟体に印刷する方法である。

これら従来の印刷方法は、量産時の生産性の点では優れ
ているが、いずれも版が必要であり、印刷に先立つ製版
工程に時間と手間を要するという欠点を有している。

近年、印刷の分野においてもエレクトロニクス化が進み
、原稿作成段階においてはレイアウトスキャナを使用す
るコンピユータ化、また製版工程においてもダイレクト
製版システムの開発などが行われているが、未だ製版工
程を省略できるまでには至っておらず、上記欠点は依然
として解決されてはいない。

また、価値観の多様化に伴い、多品種少量印刷の要求が
増大しており、即時印刷機能に欠ける従来印刷法では対
処が困難になってきた。

一方、印刷版を用いない印刷技術として、被印刷体が紙
の場合には、電子写真、インクジェット法、熱転写法な
どの所謂ノンインパクトプリンティング技術がある。こ
れらの技術は印刷版を用いることなしに、コンピュータ
の画像出力より、直接画像を得ることができる。特に電
子写真法は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどに
利用され、従来印刷に代わる技術として注目されている
。

また、その方法を印刷に応用したものとして、特開昭５
９−２３３５５＠公報に開示された多色ラベルの製造装
置がある。

この発明は、複数の電子写真装置のそれぞれにおいて感
光体に帯電装置で帯電し、感光体の表面に露光装置によ
り原稿に対応した光を投射して帯電像をつくり、現像装
置によりトナーを感光体の表面に付着させて像を可視化
し、ついで転写装置によりラベル基材の表面にトナー像
を顕像化し、最後に定着装置により、可視化された像が
定着される多色ラベルの製造装置を特徴としている。し
かし、電子写真法を応用した薄板金属の多色印刷は実用
化されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、電子写真法を薄板金属の多色印刷に利用する
にあたっては転写工程に問題があった。

すなわち、光Ｓ電体層も薄板金属も共に表面が硬くこれ
らをトナーを挟んで圧接させてもトナーと薄板金属との
なじみが悪く綺麗な転写が行われない。

また薄板金属、特に金属缶は、印刷後工程において内面
スプレー塗装および焼付けが行われ、トナーには耐熱性
が要求される。またその後ネックイン加工やフランジ加
工が行われ、加工性、密着性も要求される。さらに内容
品充填後は１００℃以上での蒸気殺菌が行われ、トナー
に耐熱水性も要求される。薄板金属表面に電気絶縁体層
を介して電子写真法によってトナーのみを加熱定着させ
ても上記要求に適合する印刷物は得られなかった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
印圧による画像のつぶれない銀塩写真に似た画像が得ら
れ、しかも加工性密着性のよい薄板金属多色印刷方法を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

薄板金属表面に電気絶縁体層を積層し、電子写真法によ
って光導電体層上に形成したトナー画像を前記電気絶縁
体層上に非接触で静電気力により転写し、電気絶縁体層
上のトナー画像を加熱定着させた後または加熱定着させ
る前にトナー画像の上に仕上げニスを塗布する。

〔作用〕

印刷されるべき薄板金属がシート状である場合は円筒状
の光３４重体層と近接した距離に薄板金属金属をロール
で送りながら通過させ光導電体層を回転させ両者間に静
電圧を加えることによりトナーを光導電体層からシート
状薄板金属へ転写することができる。

薄板金属が金属容器である場合は薄板金属は円筒形に曲
げられており曲げられた方向と直角方向の剛性は高い・
。従って非印刷部となる両端部にスペーサを介して光導
電体層に向は付勢すれば金属容器と光導電体層は近接し
た距離で非接触状態に保つことができる。このような状
態で金属容器および光導電体層を回転させながら両者間
に静電圧を加えることによりトナーを光導電体層から金
属容器へ転写することができる。このようにしてシート
状または容器状の薄板金属上に転写したトナーの上に仕
上げニスを塗布して加熱定着さ往るか、転写したトナー
を加熱定着した後に仕上げニスを塗布すると仕上げニス
にトナーが保護されて加工性密着性の良好な印刷画像が
得られる。

〔実施例〕

次に第１図に示されφ本発明の第１の実施例について説
明する。第１図は本発明の実施例の一部切欠状態を示す
側面図であり、図において１は表面に酸化チタンを含む
樹脂が約１０〜２０μの厚みに積層された金属容器であ
り、導電性を有するマンドレル２に被せられた金属容器
は１個ずつ、マンドレルと共に図示していない送り装置
およびガイドにより中間電子写真ユニット３．４、最終
電子写真ユニット５を通して送られ、マンドレル２は後
述するように転写装置２０の位置で一旦停止し回転させ
られる。その後仕上げニス塗布装置６に送られる。中間
電子写真ユニット３にはドラム状の導電体１８上に蒸着
アモルファスシリコン、蒸着アモルファスセレンまたは
酸化亜鉛や有機光導電体（ポリビニルカルバゾール、フ
タルシアニン等）が分散たれた樹脂で形成される層状の
光導電体層である感光体１９が金属容器に近接して回転
するように配置されている。感光体１９には帯電装置７
、露光装置８、現像装置９が設けられ更に感光体上のト
ナーを金属容器１の樹脂層上に電界により転写する転写
装置２０と感光体１９上に残存するトナーをブラッシン
グにより除去する清掃装置２１が設けられている。

露光装置８はレーザー発振器１１、光変調器１２、ミラ
ー１３、回転多面！１１４、ｆθレンズ１５より構成さ
れており、レーザー発振器１１より放射されるレーザー
光線は光変調器１２で画像メモリよりの信号に応じて変
調されミラー１３、回転多面鏡１４、ｆθレンズ１５に
より感光体層上に集光されかつ金属容器の進行方向と直
角方向に走査される。

本発明においては、多色画像の形成にあたり、電子写真
法を利用しているので、各色の画像の位置合せは、金属
容器上に設けられた見当合せ点が検出器２４により検出
され、その検出信号によりコンピュータからの画像出力
が同期され、感光体１９上に潜像が形成される。

現像装置９では、永久磁石の回りを回転するスリーブ上
に磁性体のトナーで形成されるブラシ状の穂が感光体層
上を擦過し、摩擦帯電により前記層と逆極に帯電してい
るトナーを前記層に付着させる。転写装置２０について
は、その一部切欠状態を示す正面図が第２図に示されて
いる。金属容器１と感光体１９との間に、微小な間隙を
作り出すために、感光体１９上には薄い絶縁性のスペー
サー２２が設けられている。スペーサー２２は、金属容
器１に印刷されるべき画像の構図限界よりも外側の位置
に２ケ所設けられている。このようなスペーサを介して
マンドレル２の軸が感光体１９方向へ図示していない付
勢装置により付勢され、金属容器１と感光体１９の間は
０．０５＃〜０．１ｍに保たれる。また、金属容器１と
感光体１９との間に電界を加えるために、導電性を有す
るマンドレル２の軸と、ドラム状の導電性１８の軸にそ
れぞれ電極２３が接触されている。金属容器１と感光体
１つが、スペーサー２２による間隙を保ち、かつ電極２
３により電界を加えられながら回転することにより、感
光体１９上のトナー画像が金属容器１の樹脂層上に転写
される。

感光体１９の後方には誘導加熱により金属容器を加熱す
る仮定着装置１０が配置されている。更にその後方には
冷却装置１７が配置されている。

中間電子写真ユニット４は中間電子写真ユニット３と同
様の構成であり、最終電子写真ユニット５では仮定着装
置が誘導加熱法によるオーブンで構成される定着装置１
６で置換えられている。

仮定着装置では高周波電流の流れる加熱コイルによって
生じる高周波磁界中に金属容器を通すことによって金属
容器にうず電流を誘導し、ジュール熱により金属容器を
所望の温度まで加熱する。

高周波誘導加熱によれば、被加熱物である金属容器に力
を及ぼすことなしに加熱でき、温度制御が容易であり、
短時間に均一に加熱できることより、金属容器に付着力
の弱い静電力で付着しているトナー粒子の位置を乱すこ
となしに極めて良好にトナー粒子を金属容器に融着でき
る。

本発明の第１の実施例は上記のように構成されているが
次にその作用を説明する。

中間電子写真ユニット３の感光体１９は先ず帯電装置７
により一様に帯電される。次にこの感光体が露光装置８
によりメモリーに記憶されている画像に対応して露光さ
れると、画像に対応した帯電像が形成される。このよう
にして形成された帯電潜像には現像装置９により摩擦帯
電で帯電したシアントナーが付着される。前記トナーは
感光体１９と０．０５乃至０．１ｍの絶縁性スペーサー
２２をはさんで回転する金属容器１の積属面に転写装置
で加えられる２、５乃至３．５ｋＶの電界により転写さ
れる。、＠光体１９上に残存するトナーは清掃装置２１
により除去され、感光体は次の印刷のために帯電装置に
より再び一様に帯電される。金属容器上に付着されてい
るトナーは仮定着装置１０で金属容器が約６０℃に加熱
されると金属容器に粘着される。同様にして中１２ＩＩ
電子写真ユニット４ではマゼンタトナーが、更に最終電
子写真ユニット５ではイエロートナーがそれぞれ画像に
対応して金属容器に粘着される。このようにして三色の
トナーで画像が形成された金属容器は定着装置１６でト
ナーと共に約１５０℃に加熱され、トナーが金属容器に
融着された後、仕上げニス塗布装置６によって金属容器
表面に仕上げニスが塗布される。

仮定着温度は金属容器の加′熱−冷却時藺な充分に短く
し、しかもトナーを金属容器へ粘着させるために、一般
に５０乃至１５０℃の範囲にあるのが望ましい。

また本定着温度はトナーを金属容器に融着させるために
、一般に１００乃至２５０℃の範囲にあることが望まし
い。

第３図は本発明の第２の実施例を示す側面図であり、第
２の実施例においては第１図に示す装置の露光装置８が
第３図に示す露光装置２８で置替えられている。図にお
いて２８１は各色の原稿を載置する原稿台であり、２８
２は光源ランプ、２８３はミラーでこれらは露光時に図
の実線の位置から一点鎖線の位置迄定速度で移動する。

ミラー２８４も同様に実線の位置から一点鎖線の位置に
移動する。第２の実施例においては、検出装置２４によ
り金属容器１上の見当合せ位置が検出されると光源ラン
プ２８２、ミラー２８３．２８４が実線の位置から移動
を始めて、原稿台２８１上の原稿の帯状の部分の反射光
は図の一点鎖線上の経路、すなわちミラー２８３、ミラ
ー２８４、レンズ２８５、ミラー２８６、ミラー２８４
、レンズ２８５、ミラー２８６、ミラー２８７を経て感
光体１９上に集光される。第２の実施例では露光は帯状
で行われるので点状で露光される第１の実茄例より露光
時間を短かくすることができる。第２の実施例において
露光装置以外の部分は第１の実施例と同様の装置が利用
される。

本発明の第３の実施例は第１図における、定着装置１６
と仕上げニス塗布装置６の配置が入替ええられたもので
あり、この実施例では金属容器上に転写されたトナー画
像の上に仕上げニスが塗布された後にトナー画像が加熱
定着される。このような工程によっても強固な金属容器
上の印刷物を得ることかできる。

現像装置９は、本実施例では乾式現像法を採る装置であ
るが、インパラフィン、四塩化炭素、フッ素化塩素化エ
チレン、シロキサンなど石油系、オレフィン系溶媒など
の絶縁性液体中にイオンなどを吸着して帯電しているト
ナー粒子を分散、懸濁させ、潜像電界によるクローン力
により感光体層に付着させる現像装置でもよい。

本実施例においては第１の中間電子写真ユニットではシ
アントナーが、第２のユニットではマゼンタトナーが、
最後のユニットではイエ０−トナーが用いられているが
、本発明は本実施例に限定されることなく種々変更する
ことができる。例えば、第１の中間電子写真ユニットで
はイエロートナーを、第２のユニットではシアントナー
を、最後のユニットではマゼンタトナーを用いてもよい
。

また、必要に応じ、中間電子写真ユニットの数を本例よ
り増して、ブラックトナーによって画像を形成し得るよ
うにしてもよい。

これらのトナーは、ジスアゾイエロー、カーミン６Ｂ、
銅フタロシアニン、カーボンブラック、などの顔料をバ
インダー中に分散したものである。

また、バインダーは、低温加熱で粘着性を示すワックス
や熱可塑性樹脂と、高温加熱で硬化性を有する熱硬化性
樹脂との混合物が本発明の方法には望ましい。熱可塑性
樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などが
用いられ、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリ
ウレタン樹脂などが使用される。

次に第４図に示される本発明の第４の実施例について説
明する。第４図において第１の実施例と同一の構成要素
には同一の符号が付されている。

図において１′は表面に酸化チタンを含む樹脂が約１０
〜２０μの厚みに積層された金属シートであり、シート
フィーダー３０上に積載された金属シート１′は従来公
知のシート供給装置で１枚ずつ取出され、図示していな
い送りローラおよびガイドにより中間電子写真ユニット
３１　、４１、最終電子写真ユニット５′等を通して送
られバイラ３１上へ載置される。中間電子写真ユニット
３′にはドラム状の導電体１８上に第１の実施例と同様
の感光体１９が金属シート１′に近接して回転するよう
に配置されている。感光体１９には第１の実施例と同様
の帯電袋＠７、露光装置８、現像Ｈｆｆｉ９が設けられ
更に感光体上のトナーを金属シート１′上の樹脂層に電
界により転写する転写装置２０と感光体１９上に残存す
るトナーをブラシングにより除去する清掃装置２１が設
けられている。感光体１９の後方には誘導加熱により金
属シートを加熱する仮定着装置１０が配置されている。

更にその後方には第１の実施例と同様の冷却装置１７が
配置されている。中間電子写真ユニット４′は中間電子
写真ユニット３′と同様の構成であり、最終電子写真ユ
ニット５′では仮定着装置が誘導加熱法によるオーブン
で構成される定着装置１６で置換えられている。本発明
の第４の実施例は上記のように構成されているが次にそ
の作用を説明する。

中間電子写真ユニット３′の感光体１９は先ず帯電装置
７により一様に帯電される。次にこの感光体が露光装置
８によりメモリーに記憶されている画像に対応して露光
されると、画像に対応した帯電潜像が形成される。この
ようにして形成された帯電潜像には現像装置９により摩
擦帯電で帯電したシアントナーが付着される。前記トナ
ーは感光体１９と０．０５乃至０．１ａｒ離れた位置を
通過する金属シート１′の積層面に転写装置２０で加え
られる２、５乃至３．５ｋＶの電界により転写される。

感光体１９上に残存するトナーは清掃装置２１により除
去され、感光体は次の印刷のために帯電装置７により再
び一様に帯電される。金属シート上に付着されているト
ナーは仮定着装置１０で金属シート１′が約６０℃に加
熱されると金属シートに粘着される。同様にして中間電
子写真ユニット４′では金属シートにはマゼンタトナー
が画像に対応して粘着される。更に最終電子写真ユニッ
ト５′でイエロートナーが金属シートに画像に対応して
付着され、このようにして三色のトナーで画像が形成さ
れた金属シートは定着装置１６でトナーと共に約１５０
℃に加熱されトナーが金属シート上に融着された後仕上
ニス塗布装置６で仕上ニスが塗布されバイラ３１上に載
置される。

仮定＠温度は薄肉金属の加熱−冷却時間を充分に短かく
し、しかもトナーを薄肉金属へ粘着させるために、一般
に５０乃至１５０℃の範囲にあるのが望ましい。

また本定着温度はトナーを薄肉金属に融着させるために
、一般に１００乃至２５０℃の範囲にあることが望まし
い。

露光装置８は、第１の実施例および第４の実施例におい
てはレーザービームを感光体層上に走査する方法を採る
装置であるが、第２の実施例と同様にランプ、レンズ、
反射ミラー、原稿載置台を設け、ランプより原稿載置台
上の原稿に投光されて反射した光を反射ミラーにより反
射させることにより、感光体層上に照射する露光装置で
もよい。

また第３の実施例と同様に定着装置１６と仕上ニス塗布
装置６の配置が入替えられてもよい。

〔発明の効果〕

本発明による薄板金属の印刷方法によれば、電子写真法
を利用しているので製版工程が不要であり、コンピュー
タに記憶された′＠稿の画像情報を即時に印刷でき、多
色印刷に対する見当合せが極めて容易であり、色補正な
どが容易に行え、多品種少量印刷が極めて短時間で行わ
れる。

また、電子写真法であることより、薄板金属へほとんど
圧力を加えることなしに印刷が行えるので、極めて薄い
金属容器あるいは被印刷面が曲面である金属容器への印
刷を容易に行うことができる。

さらに電子写真法の特徴として、１Ｉ２ｉ調が連続的で
あり、銀塩写真に似た画像が得られる。

またトナーは仕上ニスで保護されているので金属缶製造
工程での高温処理等で損傷を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の一部切欠状態を示す側
面図、第２図は同実施例の転写装置の一部切欠状態を示
す正面図、第３図は本発明の第２の実施例を示す側面図
であ、第４図は本発明の第４の実施例の一部切欠状態を
示す側面図である。 １・・・金属容器、２・・・導電性を有するマンドレル
、３．４・・・中間電子写真ユニット、５・・・最終電
子写真ユニット、６・・・仕上げニス塗布装置、７・・
・帯電装置、８・・・露光装置、９・・・現像装置、１
０・・・仮定＠装置、１１・・・レーザー発娠鼎、１２
・・・光変調器、１３・・・ミラー、１４・・・回転多
面鏡、１５・・・ｆθレンズ、１６・・・定着Ｖ４置、
１７・・・冷却装置、１８・・・導電体、１９・・・感
光体、２０・・・転写装置、２１・・・清掃装置、２２
・・・絶縁性スペーサー、２３・・・電界を与える電極
、２４・・・検出器。 出願人代理人　　藤　　本　　博　　光１’？ 第３　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄板金属表面に電気絶縁体層を積層し、電子写真法
   によって光導電体層上に形成したトナー画像を前記電気
   絶縁体層上に非接触で静電気力により転写し、トナーの
   色を変えて前記工程を繰返し、電気絶縁体層上のトナー
   画像を加熱定着させ、更にトナー画像の上に仕上げニス
   を塗布することを特徴とする薄板金属の多色印刷方法。 ２、薄板金属表面に電気絶縁体層を積層し、電子写真法
   によって光導電体層上に形成したトナー画像を前記電気
   絶縁体層上に非接触で静電気力により転写し、トナーの
   色を変えて前記工程を繰返し、その上に仕上げニスを塗
   布した後トナー画像を加熱定着させることを特徴とする
   薄板金属の多色印刷方法。