JPH11503373A - 二基材、一過式印刷法とこの方法により印刷された基材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 二層、一過式印刷法は、高坪量の基材(14)と低坪量の基材(12)とを印刷する。低坪量の基材(12)を通って貫通するインクが、高坪量の基材(14)によって収集され吸収される。次いで、印刷された基材が分離され巻き戻されて次の移動と処理に備える。

Description

【発明の詳細な説明】 二基材、一過式印刷法とこの方法により印刷された基材 本発明は基材の印刷法とその方法により印刷された基材とに係るものである。 織布や不織布のような織物に様々な模様や色彩をインク印刷することはよく知 られている。これらの印刷された織物は様々な製品、例えば看護用品に利用され る。看護用品の例としてはおむつ、トレーニング・パンツ、失禁製品などがある 。印刷織物はこれらの製品の審美的外観を高める。 現在のインク印刷法の一つの問題は、織物、特に低坪量の織物ではインクが通 り抜けてしまう、即ち、貫通してしまうということである。低坪量の織物は一般 に薄く、そしてインクを通してしまう多数の小さな隙間、もしくは少数の大きな 隙間を本来含んでいる。インク貫通の問題は、例えば印刷機の圧胴にインクの溜 まりをつくってしまうということである。圧胴上にインクの溜まりができると織 物の印刷の質は劣化し、織物の裏へインクが移ってしまい、そしてインクの溜ま りを取り除くため機械を停止しなければならないので機械の稼働効率が低下して しまう。 この問題は高速印刷の場合一層重大となる。高速印刷ではインクの溜まりは加 速的に形成され、従ってインクの溜まりを取り除くのに機械を停止しなければな らない回数を増大させてしまう。停止回数の増大につれて、始動毎の材料とイン クの消耗も増大する。 インクの溜まりを取り除く一つのやり方は圧胴等にドクターを使用することで ある。作動している機械からドクターでインクの溜まりを取り除くことはできる けれども、ドクターを使用すると圧胴や織物を支持しているローラーを早めに摩 損させてしまう。このため、まだその時期の来ないうちに摩損してしまった設備 を取り替えなければならないこととなり結局コストを増大させてしまう。 インクの溜まりを取り除く別のやり方は、織物ローラーと印刷ローラーとの間 に層状の材料を走らせることである。この層状物は貫通したインクを集め、吸収 し、そしてそれを運び去る。これはコストがかかるということがはっきりしてい る。層状物を新しいものに取替えなければならないか、もしくは印刷機に戻す前 にインクを層状物から落として置くかのどちらかをして置かなければならないか らである。 以上から、本発明の目的はインクの貫通を防止し、そして先行技術の欠点を回 避した基材の印刷法とこの印刷法により印刷された基材を提供することである。 この目的は独立請求項１に記載の方法と独立請求項１４と１６とに記載の基材 により達成される。 本発明の別の有利な特徴、様相そして詳細は従属請求項、以下の詳細説明そし て図面から明かとなる。これらの請求項が意図していることは、本発明を総括的 に記述し、非限定的に解釈する最初のアプローチであるということである。 本発明は基材の印刷法とこの印刷法により印刷された基材に一般に係るもので あり、そしてさらに具体的には二層、一過式印刷法とこの方法により印刷された 基材に係るものである。 本発明の一形態において、二層、一過式印刷法は、第１の基材を連続的に運動 させ、この第１の基材をインク印刷ステーションへ進ませ、そこで第１の基材に 模様を印刷し、第１の基材とインク印刷ステーションとの間に第２の連続的に動 いている基材を挿入し、インク印刷ステーションでこの第２の基材に模様を印刷 し、そして第２の基材を通って第１の基材に出てくるインクを集めるようにして いる。インク印刷ステーションは少なくとも一つのインク印刷圧胴を備えている 。 本発明の別の形態において、印刷された基材は、印刷面とそれと反対の内面と を有し、二層、一過式印刷法により前記の印刷面にインク模様を印刷した基材を 含む。 更に本発明の別の形態において、印刷された基材をつくる方法では、第１の基 材を連続的に運動させ、この第１の基材をインク印刷ステーションへ進ませ、そ こで第１の基材に模様を印刷し、第１の基材とインク印刷ステーションとの間に 第２の連続的に動いている基材を挿入し、インク印刷ステーションでこの第２の 基材に模様を印刷し、そして第２の基材を通って第１の基材に出てくるインクを 集めるようにしている。 上に説明した、またその他の本発明の特徴、利点そしてそれらの実施、そして 本発明それ自体も、添付図を参照しての以下の説明から明かとなり、そして理解 されよう。 図１は本発明の原理に従って作動する一装置の略図である。 図２は図１の装置の変形である。 図３は図１の中央の圧胴の一部分を破断して示す横断面図である。 多くの従来の基材の印刷法において、基材へ加えられるインクの部分は基材を 通り抜け、そして例えば圧胴の表面に溜まる。これを「貫通」と呼び、これがあ ると圧胴の上にインク溜まりが生じる。この貫通とインク溜まりこそが、織物の 印刷の質を劣化し、織物の裏面ヘインクを移してしまい、そしてインクの溜まり を取り除くための機械停止による稼働効率の低下をもたらしている。更にインク の貫通によって基材に様々な望ましくない印刷効果が現れる。例えば、色彩の汚 れ、模様の滲み、印刷のズレなどが生じる。これらの望ましくない印刷効果は消 費者にとって喜ばしいものではなく、製品の品質と性能の低下とを印象づけるこ とになる。 図１を参照する。本発明の原理により作動する機械１０は、圧胴にインク溜ま りをつくることのない二層、一過式印刷法により連続走行する低坪量の基材１２ を印刷する。用語、「基材」とは不織布もしくは織布、多孔性フイルム、インク 透過性のフイルム、紙もしくはこれらを組み合わせた複合物を含んでいるが、そ れらに限定されるものではない。用語、「低坪量」はインクが貫通する傾向を本 来的に有しており、そして印刷機にインク溜まりを生じさせる基材について言う 。 不織布の基材では、坪量が一平方メートル当たり約２０グラムに等しいか、も しくはそれ以下であると低坪量基材と考える。坪量が一平方メートル当たり約２ ０グラムより大きい不織布の基材は高坪量基材と考える。 本文でインク印刷に関連して使用する用語、「模様」はデザイン、マーク、図 柄、認識コード、図形、言葉、イメージ等を含むが、これらに限定されるもので はない。 経済効果、高速そして高品質の観点から見てバランスのとれたフレキソ印刷を 本発明に採用するのが望ましい。この印刷法は低坪量の基材、例えば低坪量の不 織布を、その基材の柔らかな触感を保ちながら印刷するのに適している。フレキ ソ印刷は所与の基材へ模様を運ぶためのしなやかな浮き彫りのゴムもしくは感光 性樹脂プレートを使用する印刷技術である。このしなやかなプレートが粘性の低 いインクを直接基材に運ぶのが典型である。粘性の低い適当なインクの例は、体 積比で約５０％までのアセテート、そして体積比で約７５％までのグリコールエ ーテルから成る溶剤ブレンドと無触媒ブロックウレタン樹脂とから成るインクを 含む。この溶剤ブレンドは体積比で約１０％までのアルコールを含んでいてもよ い。 適当なアセテートはエチル・アセテート、Ｎ−プロピル・アセテート、Ｎ−ブ チル・アセテート、イソプロピル・アセテート、イソブチル・アセテート、ブチ ル・アセテート、そしてそれらのブレンドである。 適当なアルコールはエチル・アルコール、イソプロピル・アルコール、Ｎ−プ ロピル・アルコール、そしてそれらのブレンドを含む。 本発明に使用するに適したインクの詳細については、本発明の譲受人へ譲渡さ れ、本文中にもその内容が参照されている米国特許出願０８／１７１，３０９（ １９９３年１２月２０日出願）を参照されたい。 様々なフレキソ印刷を本発明で使用するのが望ましいが、その中の２つのもの は、中央圧胴型と積み上げ型である。 フレキソ印刷法で使用できるタイプのプレートは、デラウエア、ウイルミント ンのＥ．Ｉ．デユポン・ド・ネマース アンド カンパニー インコーポレーテ ッドからデユポン・シレル（登録商標）ＨＬ，ＰＱＳ，ＨＯＳ，ＰＬＳそしてＬ Ｐの名称で市販されているプレートを含む。他の適当なプレートは、ニュージャ ーシー、クリフトンのＢＡＳＦとジョージア、アトランタのＷ．Ｒ．グレースか ら市販されている。 フレキソ印刷法が望ましいけれども、他の印刷装置やその組み合わせも本発明 に採用できるものと考える。これらの他の印刷装置は、スクリーン印刷装置、凹 版印刷ロールを使用しているグラビア印刷装置、そしてノズルが噴霧したインク 粒子を静電荷により選択的に偏向して基材に所望の模様を形成するインク・ジェ ット印刷装置を含む。これらの装置に使用されるインクの粘性率は約１０センチ ポイズに等しいか、それより小さい。 本発明の二層、一過式印刷法は低坪量の基材を連続的に印刷するプロセスであ る。本発明の一つの特徴は、これにもインク模様を印刷しなければならない別の 基材を「バック・アップ」材料として使い、印刷装置上のインク溜まりを実質的 に排除することにある。その別の基材の坪量は低坪量の基材より高いのが望まし い。インク溜まりを排除することにより本発明は印刷模様の品質を改善し、そし て製造コストを減少する。 図１と図３とを参照する。連続走行の第１の、もしくは高坪量の基材１４を一 次巻回１６からほごしていく。基材１４は印刷表面１８（図３）と反対の内面２ ０とを含んでいる。基材１４は一連のアイドラーローラー２２、２４、２６、３ ０を通過して一次ステアリング部３２へ進む。この一次ステアリング部３２は基 材１４を印刷ステーション３４と、更に具体的に言えば圧胴３６と横方向で揃え ている。押しつけローラー３８は基材１４を中央の回転圧胴３６の表面４０と接 触させている。 押しつけローラー３８の後で中央の圧胴３６は基材１４を前面のインク印刷ロ ーラー４２、４４、４６へ移していく。これらのインク印刷ローラーは印刷表面 １８に第１のインク模様４８を印刷する（図３）。この方面の技術でよく知られ ている適当な仕方で中央圧胴３６を回転させることができる。 図１は３個の前面のインク印刷ローラー４２、４４、４６を示しているけれど も、インク印刷ローラーはこれよりも多くても、少なくても印刷表面１８に所望 の模様を印刷できる。 続けて図１を参照する。二次巻回５０が連続走行する、低坪量の基材１２をア イドラーローラー５２に送る。アイドラーローラーの目的は装置１０を通る正し い路に基材１２を保つことである。基材１２はアイドラーローラー５６、５８、 ６０を越えて二次ステアリング部６２へ至る。この二次ステアリング部６２は印 刷ステーション３４に対して基材１２を横方向に正しく揃えている。 二次ステアリング部６２から低坪量の基材１２はアイドラーローラー６４と押 しつけローラー６６とに進む。この押しつけローラー６６は低坪量の基材１２を 第１の基材１４と接触させている。図３に示すように、インク模様７４を背面イ ンク印刷ローラー６８、７０、７２（図１）により低坪量基材１２の印刷面７６ に印刷する。低坪量基材１２も反対側に内面７８を含んでいる。 本発明の別の特徴は印刷ステーション３４に低坪量基材１２を導入して、それ が第１の基材１４の上に重なるようにすることにある。低坪量基材１２に浸透し 、透過するインクは第１の基材１４が集める。これを示したのが図３であり、こ の図では低坪量基材１２に印刷されたインク模様の少なくとも一部分が複数のイ ンク貫通８０となって低坪量基材１２を突き抜けている。第１の基材１４が低坪 量基材１２と中央圧胴３６の表面４０との間にあるので基材１４はインク貫通８ ０を集め、吸収して、中央圧胴３６の表面４０のインク溜まりを除去する。この ことが、先に説明したように印刷品質を改善し、そして印刷に関連するコストを 最小とすることにおいて重要なのである。 本発明の別の特徴はインク模様７４を実質的に同じインク模様４８と合わせる ことである。模様が単色であろうと、多色であろうと、低坪量基材１２を突き抜 けるインクは第１の基材１４のインク模様４８における同じ色位置において集め られ、もしくは吸収される。このことが第１の基材１４の印刷面１８に「ゴース ト・パターン」が生じないようにしている。この見当合わせは印刷ローラーの相 対位置を調整する機械的リンク機構や電気機械制御装置により行われる。この形 の見当合わせは印刷業界ではよく知られている。一つの見当合わせのシステムは イリノイ州、ダンヴィレーのハーレトロン・インコーポレーテッドから市販され ている。 背面インク印刷ローラー７２を過ぎた後、基材１２、１４は相互から離され、 基材１４は一次トンネル８２を通過する。一次トンネル８２内で、基材１４はそ の上の印刷インクを乾燥するに適した温度と空気流れに曝される。 又は、もしくはこれに加えて、トンネル８２を輻射硬化インクと一緒に使う輻 射硬化ユニットにしてもよい。輻射硬化法の例は紫外線硬化、電子ビーム硬化、 赤外線硬化などがある。 一次トンネル８２を出てから、基材１４は一次冷却ローラー８４を通り、これ らのローラー８４は基材１４を冷却して基材の温度を周囲温度まで低下させる。 この後、基材１４は一連のローラー８５、８８、９０、９２を越えて一次巻き 戻し機９３により巻き戻されて次の移送と処理に備える。 同様に、低坪量基材１２は二次トンネル９４を通り、二次冷却ローラー９６を 通り、そして一連のアイドラーローラー９８、１００、１０２、１０４を越えて 二次巻き戻し機１０６により巻き戻されて次の移送と処理に備える。トンネル９ ４は基材１２に適当な温度と空気流れを、もしくは輻射硬化を加える。 又は、二枚の基材１２、１４はそれらの上に印刷した後接触させたままにして おいてもよい。その場合それら二枚の基材１２、１４は一緒に乾燥、及び／又は 硬化され、そして一つの共通の巻回（図示せず）として巻かれる。 上に説明したように本発明は、一方の基材が多孔性、すなわち低坪量であって その上に印刷されたインクを通してしまうような少なくとも二枚の基材に模様を インク印刷させることができる。本発明の目的は下になっている基材上に通って きたインクを集める。二枚の基材１２、１４は一過式印刷ステーション３４で印 刷される。 図１の装置の変形を示す図２を参照する。図２において基材１２、１４の分離 点において一次塗布ステーション１０８はラッカーのような適当な液体を基材１ ４に塗布し、そして二次塗布ステーション１１０はラッカーのような適当な液体 を基材１２に塗布する。これらのラッカーはそれぞれのインク模様を保護もしく は保存する働きをする。他の液体を他の目的で塗布してもよい。 装置１０を作動させることのできる最適速度範囲は毎秒約２．５メートル乃至 １０．２メートル（毎分当たり約５００フイート乃至２、０００フイート）であ るのが望ましく、インク溜まりに起因する停止がないので、長期間稼働できる。 図には示していないけれども、基材１２、１４にかかる引っ張りは当業者によく 知られているように速度制御装置へのフイードバックを有する電磁空気式ダンサ ーもしくは変換ローラーにより制御できる。 先に説明したように、各基材は織布、不織布もしくは織物でよいが、ポリオレ フイン系のウエブであるのが望ましい。ポリオレフイン系のウエブは織った物、 織っていない物、編んだ物そしてポリオレフイン系のポリマーを用いた多孔性フ イルムを含むが、これらに限定されるものではない。このようなポリオレフイン の例はポリプロピレンとポリエチレンであり、密度の低いもしくは高い、そして リニアー密度の低いポリエチレンを含む。本発明はこれらの種類のポリオレフイ ンに限定されるものではなく、すべての種類のポリマー、コポリマーそして自然 繊維を包含する。織物の場合、これらの材料を連続繊維にして、その繊維を織物 にする。不織布の場合、繊維は一般に長い、連続した繊維例えばスパンボンド繊 維であり、又は通常不織布に使用されるような短いステープルファイバーでよい 。これらの繊維を溶融吹き出しにより所望のウエブにしてもよい。このようなポ リマーもしくはコポリマーを押し出し、流延し、もしくは吹き出してその後本発 明に従って使用するフイルムにする。本発明に使用するに適当な他の不織布はエ アー・レイド、ウエット・レイド、溶液スパンボンド繊維ウエブ等である。 本発明に従って使用される繊維は全体を通して同じポリマーもしくはコポリマ ー組成を有するという点で「真っ直ぐな」繊維である。繊維はマルチポリマーも しくはマルチコンポーネント・ファイバー、例えば少なくとも一つの要素がポリ オレフインである二成分繊維（例えば、ポリオレフインのシースとポリプロピレ ンのコアから成る繊維、もしくはポリエチレンのシースとポリエステルのコアか ら成る繊維）でもよい。シース／コアの繊維構成に加えて、他の適当な繊維断面 の例としては、隣合う形態、点在形態そして偏心繊維形態がある。更に、断面が 円形ではない。例えばＹやＸの形の繊維も使用される。 繊維及び／又はウエブは他の要素及び／又は処理を有してもよい。例えば、接 着剤、ワックス、流れ調整剤、処理補助剤及び他の添加物を繊維またはウエブの 形成中に使用してもよい。更に、顔料を繊維に加えて色を変えてもよいし、他の 添加剤を構成要素に加えて繊維もしくはウエブに伸縮性を持たせてもよい。最後 に、「真っ直ぐな」繊維と二成分繊維などの繊維を混ぜ合わせて本発明に使用す るに適した不織布もしくは織布を形成してもよい。 印刷基材それ自体で使用できるが、多層構成として、例えばフイルム及び／又 は織布及び／又は不織布の層状物としても使用できる。このような多層構成の例 は、フイルム／不織布層、不織布／不織布層例えばスパンボンド／メルトブロー ／スパンボンドの三層構造のものを含む。このような多層構成を利用することに より様々な特性を層状物に与えることができ、そのような特性として呼吸性及び ／又は液非浸透性がある。 不織布、例えば不織ポリオレフイン繊維ウエブを形成するとき、繊維の大きさ と坪量をその使用目的に合うよう変えることができる。看護用品と医療用布では 典型的な繊維寸法は約０．１デニール乃至約１０デニールの範囲にある。 本発明を好ましい実施例について説明したが、この実施例を変更することは可 能である。本願は本発明の原理を利用している変更、均等、適応などすべてをカ バーすることを意図しているのであり、そのような変更等は本発明の技術分野で 周知もしくは慣用の実施に含まれるのであって、また請求の範囲に含まれるもの である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 コンラッド ダニエル ジェームズ アメリカ合衆国 テネシー州 37129 マ ーフリーズボロ ウェックスフォード ド ライヴ 1622 (72)発明者 クチェロスキー ジョセフ エス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 19115 フィラデルフィア ウィングチッ プロード 9937

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．連続走行する第１の基材１４を用意し、 この第１の基材１４をインク印刷ステーション３４へ進ませ、 このインク印刷ステーション３４において前記第１の基材に模様を印刷し、 前記の第１の基材と前記のインク印刷ステーション３４との間に連続走行す る第２の基材１２を導入し、 この第２の基材１２に模様を印刷し、そして 前記の第２の基材１２を通るインクを前記の第１の基材１４に集める段階を 備える二層、一過式印刷法。 ２．第１の基材１４の模様と第２の基材１２の模様との見当を合わせる請求項１ に記載の方法。 ３．基材を乾燥させる段階をさらに備える請求項１もしくは２に記載の方法。 ４．基材を冷却させる段階をさらに備える先行請求項のいずれかに記載の方法。 ５．基材を輻射硬化する段階をさらに備える先行請求項のいずれかに記載の方法 。 ６．模様を印刷した後第１の基材１４と第２の基材１２とに分離する段階をさら に備える先行請求項のいずれかに記載の方法。 ７．基材とを別々に乾燥する段階をさらに備える請求項６に記載の方法。 ８．基材とを別々に冷却する段階をさらに備える請求項６もしくは７に記載の方 法。 ９．基材とを別々に輻射硬化する段階をさらに備える請求項６乃至８に記載の方 法。 １０．印刷がフレキソ印刷である先行請求項のいずれかに記載の方法。 １１．印刷がグラビア印刷である先行請求項のいずれかに記載の方法。 １２．印刷がインクジェット印刷である先行請求項のいずれかに記載の方法。 １３．第２の基材１２の坪量が平方メートル当たり約２０グラムに等しいか、も しくはそれよりも少ない先行請求項のいずれかに記載の方法。 １４．印刷面と反対の内面とを備える基材と、 二層、一過式印刷により前記の印刷面に印刷したインク模様と を備える印刷基材。 １５．基材の坪量が平方メートル当たり約２０グラムに等しいか、もしくはそれ よりも少ない請求項１４に記載の基材。 １６．請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法により得られる請求項１４もし くは１５に記載の印刷された基材。