JPH06293106A - 印刷金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子写真法を基本とし、印刷鮮明性及び現像剤
の密着性に優れた印刷金属板を得ることができる印刷金
属板の製造方法を提供することを目的とする。 【構成】感光体３０上に形成された静電潜像を現像剤に
よって現像し、この現像された画像を中間画像形成媒体
６０上に転写し、中間画像形成媒体６０上に転写された
画像をこの媒体６０から剥離して金属板７０に転写しか
つ定着して、印刷金属板を得る。この際に、現像剤とし
て熱硬化性樹脂を主体としたものを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真法を適用して帯
状又は複数枚の金属板に印刷を施して印刷金属板を製造
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】印刷金属板は、建材、各種化粧板、金属
容器等に広く用いられている。この印刷金属板を製造す
るには、まず鋼板、各種メッキ鋼板、アルミニウム板な
どの金属板を用意し、これにホワイトコーティング（ベ
ースコート層）を施して、紙印刷と同様の効果を与える
ようにし、次いでデザインをカラー印刷する（プリント
層）。そして、最後に透明な仕上げ塗装（トップコーテ
ィング層）をして、金属板の印刷面（プリント層）を保
護する。この場合、ホワイトコーティングの前にその金
属板への密着性をよくするため、サイジングコーティン
グがなされることもある。ホワイトコーティングには、
例えば仕上げワニス中に酸化チタンの微粉末を練合せた
ものを用いる。仕上げ塗装のための仕上げワニスには、
アルキド樹脂系、耐熱性に富むポリエステル系などが用
いられる。

【０００３】上記プリント層は、金属表面が硬くて直接
印刷が困難であるため、従来の印刷金属板はオフセット
印刷又はグラビア印刷で形成されている。オフセット印
刷は、画像を一旦弾力のあるゴムブランケットシートに
印刷し、次いでこれをゴムブランケットシートから金属
面に転移するものである。また、グラビア印刷は、写真
製版法による凹版印刷である。

【０００４】しかし、これらの方法はいずれも有版方式
のため、製版のための納期や少量多品種の金属板を製造
する場合の経済性などに問題がある。また、デザインご
とに版をおこさなければならないので、版替毎に長時間
の印刷機の洗浄が必要となり、また、版替作業時に長時
間設備を休止しなければならないなど、多品種少量の印
刷には不経済、非能率で不向きである。さらに、ウエッ
ト方式のため、色調調整作業が繁雑で難しく、金属板が
塗料の非吸収面であるため、塗り重ねに制約があり、印
刷鮮明性に限界があるとともに、溶剤系インキを使用す
るため環境が悪化する。さらにまた、印刷インク層が数
μｍと薄く、かつインキの皮膜強度が低いため、「こす
れ」による印刷薄れが生じやすい。さらにまた、ホワイ
トコーティングの上にこれらの印刷法を適用する場合、
色調を一定以上に鮮明にすることはできない。従って製
品の高付加価値化に難点がある。またこれらの印刷イン
キを加熱乾燥して固化するには、長時間を要する。

【０００５】そこで近時、電子写真法を適用して印刷金
属板を製造する方法が提案されている（特開昭６４−５
８３３号は、特開平１−１６３７４７号）。

【０００６】しかし、これらの方法は、金属板にトナー
粒子を直接定着するものであり、またトナーとして紙に
適用される熱可塑性樹脂、例えばポリスチレン樹脂を主
成分とするものが用いられるため、トナーの金属板表面
への定着性（接着性）が悪く、印刷金属板の実用時に印
刷像のぼけ、退色、剥離等が生じてしまう。また、印刷
面の表面に上塗り塗装を施す場合には、印刷層が塗装時
の溶剤で溶解したり、塗膜焼付時の熱で溶融し、印刷像
にぼけが生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、電子写真法を基本とし、
印刷鮮明性及び現像剤の密着性に優れた印刷金属板を得
ることができる印刷金属板の製造方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決する手段及び作用】本発明は、上記課題を
解決するために、感光体上に形成された静電潜像を現像
剤によって現像する工程と、この現像された画像を中間
画像形成媒体上に転写する工程と、中間画像形成媒体上
に転写された画像をこの媒体から剥離して金属板に転写
しかつ定着する工程とを具備し、前記現像剤が熱硬化性
樹脂を含有することを特徴とする印刷金属板の製造方法
を提供する。

【０００９】この発明における印刷金属板の製造方法
は、特開昭６４−５８３３号に記載された、電子写真技
術の一種であるカラーゼログラフィー技術の原理に基づ
いている。このようなカラーゼログラフィー技術を用い
ることにより、従来の印刷法より格段に色調の階調を増
加させることができ、色調を鮮明にすることができる。
また、この技術は無版のドライ印刷であるため、多品種
少量の印刷に適している。さらに、溶剤を乾燥させる必
要がないため、リアルタイムで印刷することができる。
さらにまた、この技術によれば、印刷装置をコンピュー
タと連動させることにより、コンピュータグラフィック
スによってデザインの版を容易に作成することができ、
かつこれを自動的に組み込むことができる。

【００１０】この発明においては、通常の電子写真技術
に従って、先ず、予め得ようとする画像に応じて感光体
ドラム上に形成された静電潜像を現像剤（トナー）によ
って現像する。次いで、感光体上のトナー像を画像形成
用中間媒体上に転写する。そして最後に、中間媒体上の
トナー像を剥離して金属板に転写し、定着する。

【００１１】このような中間媒体を用いることにより、
金属板に直接印刷層を形成する場合の不都合を解消する
ことができる。すなわち、金属板に直接印刷層を形成す
る場合は感光体の損耗が激しく、また、印刷層の密着性
及び耐磨耗性が悪いという問題があるが、中間媒体を適
切に選択することにより密着性の良い印刷層を比較的厚
く印刷することができるのでこのような不都合が解消さ
れるのである。

【００１２】中間媒体は、感光体上のトナー像が転写可
能であり、かつトナーの剥離性が良好なものであればよ
く、樹脂フィルム、紙、ゴムロール、樹脂被覆ロールな
ど種々のものが適用可能であるが、シリコンオイル含浸
紙が好適である。この際の転写は通常の電子写真技術に
従って行われる。

【００１３】そして、中間媒体に転写された画像を剥離
して金属板に転写し定着する。その際の転写・定着方法
は特に限定されるものではないが、以下の２つが例とし
て挙げられる。一つは、金属板を予め加熱しておき、加
熱された金属板とトナー像が付着した中間媒体とを転写
ロールで圧着し、中間媒体のトナー像を転写・定着する
方法である。他は、転写ロール自体に加熱装置を内蔵さ
せ、転写ロールで加熱圧着する方法である。この場合の
転写ロールとしては、フッ素ゴムやシリコンゴムで被覆
された金属ロールを用いることが好ましい。

【００１４】金属板としては、印刷用として用いられる
ものであればいかなるものでもよい。例えば、冷延鋼
板、亜鉛めっき鋼板、合金化亜鉛めっき鋼板、アルミニ
ウム−亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛−ニッケル合金めっき
鋼板、アルミニウムめっき鋼板、錫めっき鋼板、クロム
めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、合金元
素としてＭｎ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｎの一種以上から
なる元素を含むアルミニウム合金板、チタン板などであ
り、必要に応じてアルカリ脱脂等で表面を清浄化した
後、これらを直接使用するか、又は化成処理を施した後
に使用される。さらに、化成処理した後又は化成処理な
しで着色塗料を塗装（ベースコート）して使用してもよ
い。ここでは、化成処理としては、通常の塗装用前処理
として用いられる処理であればいずれでもよく、塗布型
クロメート、反応型クロメート、電解クロメート等のク
ロメート処理や、リン酸亜鉛、リン酸鉄、リン酸カルシ
ウム、リン酸マンガン等のリン酸塩処理や、ニッケルと
コバルトとを含有する処理などの複合酸化被膜処理や、
シランカップリング剤などによるカップリング剤処理な
どを適用することができる。また、ベースコート用塗料
としては、ポリエステル樹脂系、エポキシ樹脂系、アク
リル樹脂系、シリコン変性ポリエステル樹脂系、エポキ
シフェノール樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシウレタ
ン樹脂系、ポリエステルウレタン樹脂系、アクリルウレ
タン樹脂系、塩化ビニル樹脂系など、プレコート鋼板用
塗料を使用することができ、また、ホットメルト型接着
剤と主成分が同じものを使用することができる。また、
色彩については、印刷図柄に合わせて各種色彩のものを
選択することができる。

【００１５】本発明では、トナーとして熱硬化性樹脂を
主成分とするものを用いる。このトナーが金属板表面に
転写された後に、金属板表面上でその熱硬化性樹脂の反
応温度以上に加熱され、その中の熱硬化性樹脂に架橋硬
化反応が生じる。この架橋硬化反応によりトナー像から
なる印刷層の耐熱性が向上すると共に、下地金属板表面
との強固な密着性を確保することができる。

【００１６】トナーの主成分として用いられる熱硬化性
樹脂としては、分子内に以下に示す反応性の基の少なく
とも１種を含む１種以上の樹脂で構成されているものが
好ましい。

【００１７】

【化１】 このような熱硬化性樹脂の例としては、（１）ポリエス
テル樹脂又はその各種変性樹脂 ＋ アミノ樹脂又は各
種ブロック化されたイソシアネート又はトリグリシジル
イソシアネート等のイソシアネート（必要に応じ有機酸
触媒を用いる）又はエポキシ樹脂、（２）アクリル樹脂
又はその変性樹脂 ＋ アミノ樹脂又は各種ブロック化
されたイソシアネート又はトリグリシジルイソシアネー
ト等のイソシアネート（必要に応じ有機酸触媒を用い
る）又はエポキシ樹脂、（３）エポキシ樹脂又はその変
性樹脂 ＋ アミノ樹脂又は各種ブロック化されたイソ
シアネート又はトリグリシジルイソシアネート等のイソ
シアネート（必要に応じ有機酸触媒を用いる）又はエポ
キシ樹脂、（４）フェノール樹脂 ＋ エポキシ樹脂、
などが挙げられる。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の実施例
について説明する。図１は本発明に係る印刷金属板の製
造方法を実施するための装置を示す概略構成図である。
この装置は、本体１０を有し、その上部に光学系１２が
設けられている。光学系１２は、ランプ１４、複数の反
射ミラー１６，１８，２０、レンズ２２、色分解フィル
ター２４を備えている。そしてこの光学系１２は移動し
て、本体１０上に置かれた原稿（図示せず）の画像を順
次走査するようになっている。本体１０の内部には感光
ドラム３０が設けられ、感光ドラム３０の周囲には、帯
電装置３２（帯電コロトロン）、現像装置３４、転写装
置３６（転写コロトロン）、清掃装置３８（清掃コロト
ロン）、クリーニング装置４０が順次配置されている。

【００１９】感光ドラム３０の下方には転写用中間媒体
６０が感光ドラム３０と転写装置３６との間を感光ドラ
ム３０に接した状態で走行するように配置されている。

【００２０】転写用中間媒体（紙又はフィルム）６０
は、繰出し装置５０から繰り出され、位置調整ローラー
５２、ルーパ５３、転写ローラー５４、ローラー５６を
介して巻き取り装置５８で巻き取られるようになってい
る。

【００２１】本体１０の側方には加熱装置７８が設けら
れ、金属板７０例えば鋼板がこの加熱装置７８により加
熱されて、本体１０内に供給される。そして金属板７０
は、転写ローラー５４を通って、ここで転写用中間媒体
６０に接触し、しかる後本体１０から出るようになって
いる。また、本体１０の加熱装置７８と反対側には第２
の加熱装置８０が設けられており、この加熱装置８０に
よりトナー中の熱硬化性樹脂に熱架橋反応（又は架橋硬
化反応）を生じさせる。

【００２２】このように構成された印刷金属板の製造装
置においては、先ず、ランプ１４からの光を所望の画像
を形成した原稿（図示せず）に反射させ、その反射光を
レンズ２２等を通し、色分解フィルター２４を通して
赤、青及び緑の光に分解する。そして、感光体ドラム３
０に投影する。感光体ドラム３０には、帯電コロトロン
３２によって電荷が与えられており、投影された光によ
り静電潜像が形成される。次いで現像装置３４において
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブ
ラック（Ｂ）の４色の現像剤によって感光体ドラム３０
上の静電潜像を現像する。ここでは各トナーはいずれも
上述の熱硬化性樹脂を主成分とするものであり、シアン
トナーはフタロシアニンブルーＢで、マゼンタトナーは
リトールマルーンで、イエロートナーはハンザイエロー
Ｇで着色したものを用いる。

【００２３】感光体ドラム３０上の静電潜像は、転写コ
ロトロン３６によって転写用中間媒体６０に転写され
る。転写用中間媒体６０は、繰出し装置５０に巻き取ら
れており、ここから繰り出されて、感光体ドラム３０の
所定の位置からイエロー（Ｙ）がまず転写される。転写
後、転写用中間媒体６０が所定の位置に戻されて、マゼ
ンタ（Ｍ）が転写される。転写後、同様に転写用中間媒
体６０が所定の位置に戻されて、シアン（Ｃ）が転写さ
れ、さらに同様にしてブラック（Ｂ）が転写される。

【００２４】次いで、転写ローラ５４において、転写用
中間媒体６０に転写されたトナー像を剥離して金属板７
０に転写・定着する。金属板７０は転写ロ−ラ５４に至
る前に加熱装置７８により加熱されるため、転写ローラ
５４においてトナー像が転写・定着される。その後加熱
装置８０において、トナー像が形成された金属板７０
を、トナーがその中の熱硬化性樹脂の反応温度以上にな
るように、加熱する。従って、その際に転写されたトナ
ー像がその架橋硬化反応により硬化し、印刷層の耐熱性
が向上し、さらに印刷層と下地の金属板７０とを強固に
密着させることができる。

【００２５】トナー像を金属板７０に転写した後の転写
用中間媒体６０は、ローラー５６を通り、巻取装置５８
に巻き付けられる。なお、この後感光体ドラム３０につ
いては、清掃コロトロン３８でドラム３０上に残った電
荷を除去した後、クリーニング装置４０によって清掃さ
れる。

【００２６】金属板７０は一定速度で移動し、転写用中
間媒体６０は往復の動きをしながら順次前進するように
なっているので、金属板７０の所望位置に所望の画像を
形成するために、位置調整ローラ５２を矢印方向に動か
して調整する。

【００２７】なお、ルーパー５３を設けることにより、
転写用中間媒体６０が各色転写毎に複数回往復移動し、
金属板７０が一定速度で移動しても、両者を同期させて
重ねることができる。

【００２８】この実施例によれば、ドライ方式である電
子写真法により印刷金属板を製造することができるので
リアルタイム印刷が可能になる。また、転写用中間媒体
６０を用いるので、その材質を適切に選択することによ
り、トナーによる印刷層を５〜３０μｍと直接金属板に
転写する場合に比較して厚く付着することが可能であ
る。また、使用しているトナーは熱硬化性樹脂を主体と
したものであるので、一般的塗膜層と同等の皮膜強度、
及び高い耐熱性を有しており、さらに、金属板との密着
性が高い。従って耐熱仕上げニスの保護皮膜層が不要と
なり、上記実施例のような簡便な設備構成で従来の印刷
鋼板と遜色のない製品を製造することができる。

【００２９】次に、具体的な実施例について説明する。
先ず、トナーとしてポリエステル樹脂（ＯＨ価４０、数
平均分子量３５００）とブロックイソシアネートとを−
ＯＨ／−ＮＣＯが１／１になるように配合し、カーボン
ブラックを５部、その他ワックス、帯電制御剤、流動化
剤等を適宜含有したものを反応温度以下で溶融混練後、
粉砕し、平均粒径１５μｍとしたものを用いた。図１に
示す装置により、転写用中間媒体としてシリコンオイル
含浸紙を用い、金属板としては表面にポリエステル塗膜
が形成された鋼板を用いて印刷金属板を製造した。トナ
ーの定着は、２３０℃で６０秒間加熱により行った。こ
れにより、トナー中の熱硬化性樹脂が十分に架橋硬化
し、トナー像（すなわち印刷層）は強度及び耐熱性が十
分なものであり、密着性も良好であった。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、電子写真法を基本と
し、印刷鮮明性及び現像剤の密着性に優れた印刷金属板
を得ることができる印刷金属板の製造方法が提供され
る。これにより高付加価値の高級印刷金属板をリアル・
タイムで製造することができ、かつ多品種少量生産にも
迅速に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための製造装置の一実施例を
示す概略図。

【符号の説明】

１０…本体、１２…光学系、１４…ランプ、１６，１
８，２０…反射ミラー、２２…レンズ、２４…色分解フ
ィルター、３０…感光ドラム、３２…帯電コロトロン、
３４…現像装置、３６…転写装置、３８…清掃装置、４
０…クリーニング装置、５０…巻き戻し装置、５２…位
置調整ローラー、５３…ルーパー、５４…転写ローラ
ー、５６…ローラー、５８…巻き取り装置、６０…転写
用中間媒体、７０…鋼板、７８，８０…加熱装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 7/00 Ｚ 9/087 // Ｂ３２Ｂ 33/00 7148−4Ｆ (72)発明者 近藤 隆明 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 日下 武夫 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 大久保 豊 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に形成された静電潜像を現像剤
   によって現像する工程と、この現像された画像を中間画
   像形成媒体上に転写する工程と、中間画像形成媒体上に
   転写された画像をこの媒体から剥離して金属板に転写し
   かつ定着する工程とを具備し、前記現像剤が熱硬化性樹
   脂を含有することを特徴とする印刷金属板の製造方法。