JPH01163747A - 表面に印刷された金属容器および金属容器の印刷方法 - 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、表面に印刷された薄板金属および薄板金属の
印刷方法に閏１６もので、より詳細には、電子写真法を
利用することにより、他品種小昂印刷を効率的に行え、
熱版印刷を可能とする印刷された薄板金属および薄板金
属の印刷方法に関する。

〔従来の技術〕

薄板金属に印刷を行う方法として従来平版Ａフセット印
刷法や凸版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
版の画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、凸版印刷法は、版
上の凸状の画線部にインキを付着させ、このインキを被
印刷体に印刷するものである。５ 〔発明が解決しようとする問題点〕 これら従来の印刷法は、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し、多色印刷にあたっては各色に対
する見当合せ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
、原稿製作工程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
として解決されていない。

また、価値観の多様化にともない、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、電子写真法、インクジェット法などの所謂
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潜像を
作り、現像装置によりトナーを感光体の表面に付着させ
て潜像を可視化し、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。

しかしながら、本発明者等の知る限り、電子写真法を応
用した薄板金属の印刷は未だ実用化されていない。

本発明の目的は、上記のような問題点を改善した、印刷
版の不要な熱版印刷を可能とする薄板金属およびその印
刷方法を提供することである。

本発明の他の目的は、コンピュータに記憶された原稿の
画像情報を即時に印刷し、多品種少量印刷を可能とする
薄板金属およびその印刷方法を提供づることである。

本発明の更に他の目的は、被印刷面が曲面である金属容
器に美麗な印刷を施した金属容器およびその印刷方法を
提供することである。

本発明の更に他の目的は、平版オフセット印刷やグラビ
ア印刷などにみられる、印圧による画像のつぶれのない
、銀塩写真に似た画像を有する金属容器およびその印刷
方法を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、薄板金属の表面に、直接または導電性
被覆層を介して、順次光導電性を有する感光体層、トナ
ー画像層、仕上げニス層がｖ４層された薄板金属が提供
される。

本発明によれば更に、薄板金属の表面に、直接または導
電性被覆層を介して光導電性を有する感光体層をＶｉ層
し、該感光体層表面に電子写真法によりトナー粒子画像
を形成し、該トナー粒子画像を定着し、その上に仕上げ
ニスを塗布することを特徴とする薄板金属の印刷方法が
提供される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の第１の実施例の一部切り欠き状態を示
す側面図である。

本実施例では被印刷物どして、絞り加工、再絞り加工、
およびしごき加工で成形されｌζζウリ−ごき缶を使用
した。

光導電性を有する感光体層としては、酸化亜鉛パウダー
をアクリル樹脂バインダー中に分散し、色素増感したも
のを使用し、通常のマンドレルコーターで塗布した。

前述した感光体塗布金属容器１は、図示していないマン
ドレルに覆せられマンドレルおよびマンドレル送りヂエ
ンにより電子写真ユニット２，３、および４を通し【送
られ、各種装、胃の位置で一旦停止し回転させられなが
ら印刷され、マンドレルコーター５で仕上げニスを塗布
された後、加熱オープンへと送られ乾燥される。その俊
、内面スプレー塗装および焼付けを行い、ネックイン加
工、フランジ加工を行って、金属缶として完成する。

電子写真ユニット２．３．４は、金属容器上の感光層を
コロナ帯電により帯電する帯電装置６、レーデ−ビーム
を前記層上に走査する露光装置７、露光装置を通して得
られる潜像にトナーを付着させ、金属容器上に像形成を
行う現像装置８、誘導加熱により金属容器を加熱し、ト
ナーを溶融させ金属容器に定着させる定着装置９、およ
び金属容器を冷却するための冷却装置１０が設けられて
いる。

露光装置７は、レーザー発振器１１、光変調器１２、ミ
ラー１３、回転多面鏡１４、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！１１４、ｆθレンズ１５
により金属容器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
缶上に設けられた見当合せ点が検出器１６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、金属缶上に潜像が形成される。

現像装置では、永久磁石のまわ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金属容器
上の感光層を擦過し、摩擦帯電により該感光層と逆極に
帯電しているトナーを該感光層に付着させる。

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
器に過電流を誘導し、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により、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。

金属容器が次の電子写真ユニットに移動されるまでには
金属容器の熱は図示しない冷却装置により冷却されたマ
ンドレルに移る。また冷却装置１０により表面からも冷
却される。マンドレルと金属容器との間の熱絶縁体は、
金属容器が次の電子写真ユニットへ到着するまでに十分
に冷却されるように設計されている。

トナーの透明度を考慮し、本例においては、電子写真ユ
ニット２ではシアントナーが、電子写真ユニット３では
マゼンタトナーが、電子写真ユニット４ではイエロート
ナーが用いられている。

このようにしてカラー画像の印刷された金属缶の表面は
マンドレルコーター５で仕上げニスが被覆されることよ
り、強固な印刷物となる。

上記実施例は以上のように構成されているが、次にその
作用を説明する。

電子写真ユニット２を通過する金属容器は、まず帯電装
置６により光導電体の層（感光層）が−様に負にコロナ
帯電される。

次に露光装置７により、メモリーに記憶されている画像
に対応して上記帯電された層が露光されると、露光され
た部分は導電性となり、ＣＩ電精粒子金属側に流れて電
荷を失い、未露光の部分だけに負電荷が残ることになり
、その結果、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ｉ！ｊ
８により、摩擦帯電で正に帯電したシアントナーが静電
力により付着し可視像を形成した後、定＠装置ｉ！ｔ９
へ送られる。

定着袋ｖ！１９で高周波誘導加熱法により金属容器が加
熱され、トナーの金属容器に接している部分が溶融し粘
着性を有するようになり、トナーが金属容器に定着され
る。

同様にして電子写真ユニット３ではマゼンタトナーによ
る画像が形成され、電子写真ユニット４ではイエロート
ナーによる画像が形成される。

このようにして３色のトナーで画像が形成された金属容
器はマンドレルコーター５で仕上げニスが塗布され、オ
ーブンに送られて加熱、焼付けされる。

露光装置７は、本実施例においては可視光域のレーザー
ビームを感光層上に走査する方法をとる装置であるが、
酸化亜鉛感光体に増感剤としての色素を添加しない場合
には、紫外域のレーザーが使用される。第２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７が第２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（４をＵ、置する原稿台であり、２８２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２８
４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１６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２８７を経て金属
容器１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の実施例より露光
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。

現像装置８は、本実施例では乾式現像法をとる装置であ
るが、イソパラフィン、四塩化炭素、シクロヘキサンな
ど石油系、炭化水素系、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
を分散し、懸濁さＵ、潜像電界によるクーロン力により
感光体層に付着させる液体現像法でもよい。

本実施例においては、電子写真ユニット２ではシアント
ナーが、電子写真ユニット３ではマぜンタトナーが、電
子写真ユニット４ではイエロー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で
きる。例えば、電子写真ユニット２ではイエロートナー
を、電子写真ユニット３ではシアントナーを、電子写真
ユニット４ではマゼンタトナーを用いてもよい。また、
必要に応じ、電子写真ユニットの数を本例より増して、
ブラックトナーを付加し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、ベンジジンイエ
ロー、スブロインイエロー、ローダミン、キナクドリン
、カーミン６Ｂ、銅フタロシアニン、）Ｊ−ボンブラッ
ク等の着色剤をバインダー樹脂中に分散したものである
。また、バインダーは、ワックスや熱可塑性樹脂、熱硬
化性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、ポリス
チレン樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリ
エステル樹脂等が用いられ、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。

また、必要に応じて、１伺制御剤、流動向上剤、粘着防
止剤等が添加される。

金属容器、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、缶石性も要求される。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。従って、トナー用バインダー
としては、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂が好ましい
。

光導電体としては、酸化亜鉛や酸化チタン粉末を、アク
リル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、ポリニスデル樹脂等に分散したもののほかに、ポリ
ビニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール／トリニ
トロフルオレノン、フタロシアニン系、アントラヒン系
などの有機光導電体が使用される。また、アモルファス
シリコンやアモルファスセレンなどを蒸着などの方法に
より感光層としてもよい。

光導電体層は金属容器の表面に直接膜（プてもよいが、
その中間に導電性被覆層を設けることもできる。導電性
被覆層としては、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂などのバインダー樹脂中に、
アルミ、ニッケル、銅、カーボン、グラファイトなどの
導電性フィラーを分散したものが使用される。

仕上ニスは、トナー層の保護および光沢を付与する目的
で塗布される。即ち、金属容鼎特に金属缶は、印刷後工
程において、搬送による缶どうしの衝突、送りガイドへ
の接触などにより、トナー層にダメージが与えられ、ア
ブレージヨンや剥離などが生じる。また、内容品充填後
は、１００℃以上の蒸気殺菌が行われ、トナー層は軟化
、脱色等が生じる。これらのことからトナー層を保護す
るために仕上ニスを塗布する必要がある。

仕上ニスとしては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、
エポキシ樹脂、アルキド樹脂、アミン樹脂などが用いら
れ、特にアクリル樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。

次に本発明の第３の実施例を図面を参照して説明する。

第３図は本発明の第３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３１は表面にアモルファスシリ
コン、アモルファスセレン等が蒸着され、または酸化亜
鉛や酸化チタンが分散された樹脂や有機光導電体（ポリ
ビニルカルバゾール、フタロシアニンなど）が積層され
た金属シートで、これを帯電した後露光すると露光され
た部分が導電性となり荷電粒子が金属シート側に流れて
電荷を失ういわゆる感光体を形成している。

シートフィーダ３０上に積載された前記金属シート３１
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２，３、最終電子写真ユニット４を通して送ら
れ、更に仕上ニス塗布装置３２で仕上ニスが塗布された
後乾燥工程へ送られる。

中間電子写真ユニット２は金属シートに積層された層を
コロナ帯電により帯電する帯電装置６、レーザビームを
前記層上に走査する露光装置７、露光装置を通して得ら
れる潜像にトナーを付着させ、金属板上に像形成を行う
現像装置８、誘導加熱により金属シートを加熱し、トナ
ーを金属シートに付着させる定着装＠９および金属シー
トを冷却するための冷却装置１０が設けられている。露
光装置７はレーザ発振器１１、光変調器１２、ミラー１
３、回転多面鏡１４、ｆθレンズ１５より構成されてお
り、レーザ発振器１１より放射されるレーデ光線は光変
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により金属シ
ート上に集光されかつ金属シートの進行方向と直角方向
に走査される。

現像装置ｔ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＋’＋ｆ
ｆ記層を擦過し、摩擦帯電により竹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。

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シートを通すことによって金属
シートにうず電流を誘導し、ジュール熱により金属シー
ト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シートに
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、金属シートに付
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シートに融
着できる。

冷却装置では水冷された金属ロールに画像が形成されて
いない側の金属シートを接触させることにより、金属シ
ートを冷却し一定温度とし、次の中間電子写真ユニット
へと金属シートを送る。

トナーの透明度を考慮し、本例においては、第１の中間
電子写真コ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ロートナ
ーが用いられている。

中間電子写真ユニット３はマゼンタトナーが用いられる
以外は中間電子写真ユニット２と同様に構成されている
。最終電子写真ユニット４はマぎンタトナーが用いられ
ている以外は中間電子写真ユニット２．３と同様に構成
されている。

上記実施例は以上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２を通過する金属
シートは先ず帯電装置６により光導電体の層が一様に帯
電される。

次に露光装置７によりメモリーに記憶されている画像に
対応して上記帯電された層が露光されると、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ｅ８により摩擦帯電で帯電したシア
ントナーが付着され定着ｖｔ置９へ送られる。

定着装置９で誘導加熱法により金属シートが加熱されト
ナーの金属シートに接している部分が粘着性を有するよ
うになりトナーが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３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９により加熱されトナーが
金属シート上に融着された後、仕上ニス塗布装置３２に
送られここでトナー層の上に仕上ニスが塗布される。仕
上ニスの塗布された金属シートは乾燥工程に送られここ
で乾燥され強固な印刷表面が得られる。

〔発明の効果〕

本発明による薄板金属および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原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、多品種少旦印刷が極めて
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
薄板金属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、階調が連続的であり、
銀塩写真に似た画像が得られる。

またトナーの上に仕上ニスが塗布されているので印刷面
が強固である。

【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
面図であり、第２図は本発明の第２の実施例を示す側面
図であり、第３図は本発明の第３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、２．３．４・・・電子写真ユニット
、５・・・マンドレルコーター、６・・・帯電装置、７
・・・露光５Ａ置、８・・・現像！ＡＶ！、９・・・定
着装置。 出願人代理人　　藤　　木　　博　　光！ 塾２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、薄板金属の表面に、直接または導電性被覆層を介し
   て、順次光導電性を有する感光体層、トナー画像層、仕
   上げニス層が積層された薄板金属。 ２、薄板金属の表面に、直接または導電性被覆層を介し
   て、光導電性を有する感光体層を積層し、該感光体層表
   面に電子写真法によりトナー粒子画像を形成し、該トナ
   ー粒子画像を定着し、そ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印刷方法。 ３、露光用光源として紫外域のレーザー光を使用し感光
   体層として酸化亜鉛感光体を使用する特許請求の範囲第
   ２項記載の薄板金属の印刷方法。 ４、感光体層として有機光導電体を使用する特許請求の
   範囲第２項記載の薄板金属の印刷方法。