WO2021199794A1 - 印刷物の製造方法、印刷装置及び印刷缶 - Google Patents

印刷物の製造方法、印刷装置及び印刷缶 Download PDF

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printing
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村上　恵喜
由樹子 齋藤
幸司 山田
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東洋製罐株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a printed matter, a printing device, and a printing can.
  • a pattern or a character is printed on the metal plate forming the can body, or after integrally molding the can body and the bottom. ..
  • Printing on a metal plate or can body may be performed by plate printing or inkjet printing. Inkjet printing has the advantages of low plate making costs and the ability to change the printing design in a short period of time. Have.
  • each ink of white (W), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) is shown.
  • a technique is disclosed in which droplets of each ink are sequentially ejected from an inkjet head corresponding to the above, and a printed image is formed on a seamless can mounted on a mandrel.
  • the minimum unit of inkjet image printing is ink dots formed on the object to be printed, and the dot diameter is reduced in order to print a high-resolution image, for example, a photographic image or a character image that requires a fine image.
  • a high-resolution image for example, a photographic image or a character image that requires a fine image.
  • the printed matter made of metal or resin has low ink absorbency, when inkjet printing is performed directly on the printed matter, the ink wets and spreads on the surface of the printed matter and the dot diameter becomes large, which is fine. The image could not be obtained.
  • An object of the present invention is to print a high-definition inkjet image on a printed matter made of metal or resin by adjusting the wetting spread of ink.
  • the present invention includes the following [1] A method for manufacturing a printed matter obtained by subjecting a metal or resin printed matter to inkjet printing.
  • the method for producing a printed matter according to [1] further comprising an overcoat layer forming step of forming an overcoat layer on at least the inkjet printing layer.
  • crosslinkable resin is one or more resins selected from the group consisting of acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, vinyl resin, urethane resin and amino resin.
  • Production method [4] The method for producing a printed matter according to any one of [1] to [3], wherein the base layer further contains titanium oxide. [5] The method for producing a printed matter according to any one of [1] to [4], wherein the semi-crosslinking step is performed by heating the base layer. [6] The method for producing a printed matter according to any one of [1] to [4], wherein the semi-crosslinking step is performed by irradiating the base layer with active energy rays.
  • the printed matter is a metal plate for a container, a metal container, a resin film for a container, or a resin container.
  • a curing device provided downstream of the coating device and semi-crosslinking the crosslinkable resin contained in the base layer.
  • a printing device provided downstream of the curing device and provided with an inkjet printing station that performs inkjet printing on at least a part of the surface of the base layer to form an inkjet printing layer.
  • the printing apparatus which has an overcoat layer forming apparatus for forming an overcoat layer on the inkjet printing layer.
  • a printing can having an inkjet printing layer and a base layer. The inkjet printing layer is formed on at least a part of the surface of the base layer.
  • a printing can in which the base layer is formed on at least a part of the surface of the can body and contains a crosslinked resin.
  • a metal can with a base layer having a base layer containing a semi-crosslinked crosslinkable resin on at least a part of the surface of the can body.
  • a high-definition inkjet image can be printed on a printed matter made of metal or resin by adjusting the wetting spread of ink.
  • a first embodiment of the present invention is a step of forming a base layer containing a crosslinkable resin on at least a part of the surface of a printed matter made of metal or resin; the crosslink contained in the base layer.
  • a method for producing a printed matter which comprises a semi-crosslinking step of semi-crosslinking a sex resin; and a printing step of forming an inkjet printing layer by performing inkjet printing on at least a part of the surface of the base layer after the semi-crosslinking step.
  • the base layer forming step is a step of forming a base layer containing a crosslinkable resin on at least a part of the surface of a metal or resin printed matter.
  • the printed matter is not particularly limited as long as it is made of metal or resin, which tends to cause the ink to spread and get wet, and various articles can be adopted.
  • Metal objects to be printed include metal containers such as three-piece cans (welded cans) and seamless cans (two-piece cans) having seams on the sides; metal plates, preferably metal plates for forming can bodies for three-piece cans, etc. ; Can be mentioned.
  • the metal printed matter is preferably a seamless can, and more preferably a seamless beverage can.
  • the resin-made printed matter include a container film such as a pouch, a resin film such as a label film; a resin container such as a PET bottle, a multilayer plastic container, and a tubular container; and the like.
  • the base layer is not particularly limited as long as it is a layer containing a crosslinkable resin, and may be, for example, an anchor coat layer, a base coat layer, a white coat layer, or the like.
  • an anchor coat layer When the base layer is a white coat layer, it is desirable to contain titanium oxide as a pigment.
  • the method of forming the base layer is not particularly limited, and may be formed by, for example, applying a paint containing a crosslinkable resin, or by laminating a film containing the crosslinkable resin.
  • the thickness of the base layer is not particularly limited and can be appropriately set by those skilled in the art.
  • the crosslinkable resin is not particularly limited, and a heat crosslinkable resin, an active energy ray crosslinkable resin, or the like can be adopted.
  • the active energy ray means ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, ⁇ rays, ⁇ rays, and ⁇ rays.
  • crosslinkable resins include (meth) acrylic resins such as polyacrylonitrile, polymethylacrylate, and polymethylmethacrylate; polyester resins such as potiethylene terephthalate, isophthalic acid-modified potiethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; bisphenol A type.
  • Epoxy resin such as epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, cresol novolac epoxy resin; vinyl resin such as polyvinyl acetate and polyvinyl chloride; urethane resin such as diphenylmethane diisocyanate-polyethylene glycol copolymer; melamine resin, urea resin, benzoguanamine Amino resins such as resins; and the like can be mentioned.
  • These crosslinkable resins are not limited to one type, and may be a mixed resin in which two or more types are blended.
  • the crosslinkable resin is preferably selected from the ink for inkjet printing described later and / or the resin that is crosslinked by the same means as the curing of the overcoat.
  • the cross-linking resin progresses with the curing of the ink and / or the overcoat, and it is not necessary to separately perform a step for sufficiently cross-linking the cross-linking resin, so that the manufacturing cost can be reduced. Become.
  • the base layer may contain a resin other than the crosslinkable resin, a crosslinking agent, a crosslinking accelerator, various additives and the like, if necessary, as long as the function is not impaired.
  • the semi-crosslinking step is a step of semi-crosslinking the crosslinkable resin contained in the underlayer formed by the underlayer forming step.
  • the semi-crosslinking (sometimes referred to as semi-curing, temporary curing, etc.) means a state in which the cross-linking resin is being cross-linked, but the cross-linking reaction is not completely completed.
  • the semi-crosslinked state of the crosslinkable resin can be evaluated by the IPA rubbing method using isopropyl alcohol (IPA) as a solvent.
  • This evaluation value is displayed by the number of rubbing performed in a state where the semi-crosslinked product is moistened with IPA.
  • the larger the evaluation value the more the cross-linking progresses, and the smaller the evaluation value, the less the cross-linking progresses. Indicates that it is in.
  • the evaluation value is preferably in the range of 5 times or more and 50 times or less, and more preferably 11 times or more and 40 times or less. When this evaluation value is not more than the above upper limit, it is possible to suppress excessive wetting and spreading of the ink and form dots having a small diameter.
  • the evaluation value is equal to or higher than the above lower limit, stickiness of the base layer is suppressed, and inconvenience such as adhesion between the base layers of a plurality of printed matter can be avoided, for example, when the printed matter is conveyed. ..
  • the method of semi-crosslinking can be appropriately selected depending on the crosslinkable resin.
  • the crosslinkable resin is a heat-crosslinkable resin
  • semi-crosslinking may be performed by heating the base layer.
  • the heating conditions such as the heating temperature and the heating time for achieving the desired semi-crosslinked state may be appropriately changed according to the crosslinkable resin used, the type of inkjet ink, the target dot diameter, and the like.
  • a base layer is formed by a paint containing a polyester resin as a crosslinkable resin, and a thermosetting ink (black ink manufactured by TOMATEC) is used to have a diameter of 85 ⁇ m.
  • a desired crosslinked state can be obtained by performing temporary printing at 155 ° C. for 1 minute.
  • the crosslinkable resin is an active energy ray crosslinkable resin
  • semi-crosslinking can be performed by irradiating the base layer with active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
  • active energy rays such as ultraviolet rays and electron beams.
  • the irradiation conditions for achieving the desired semi-crosslinked state may be appropriately changed according to the presence or absence of addition of the crosslinkable resin to be used, the crosslinking accelerator, etc., the target dot diameter, and the like.
  • the printing step is a step of forming an inkjet printing layer by performing inkjet printing on at least a part of the surface of the base layer after the semi-crosslinking step.
  • the image printed by inkjet printing is not particularly limited, and may be various images such as photographs, patterns, and characters.
  • each ink is sequentially applied from an inkjet head corresponding to each ink such as white (W), yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). Drops are ejected to form an inkjet print layer.
  • the arrangement of the inkjet heads of each color is not limited to the example shown in FIG. 1, and may be in any order.
  • the ink jet printing ink in the present embodiment is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired, and is a known heat-drying ink that has been conventionally used for inkjet printing on a metal or resin recording medium. It can be appropriately selected from heat-curable ink, active energy ray-curable ink (for example, ultraviolet curable ink, electron beam-curable ink, etc.) and used.
  • the surface tension of the ink is preferably 25 mN / m or more and 30 mN / m or less. By setting the surface tension of the ink within the above range, the wetting and spreading of the ink is suppressed, and the formation of dots having a small diameter becomes easy.
  • a surfactant such as silicone is added, and the type of solvent is appropriately adjusted. be able to.
  • the viscosity of the ink depends on the type of inkjet head and the like, but is preferably 8 mPa ⁇ s or more and 15 mPa ⁇ s or less. By setting the viscosity of the ink within the above range, the wetting and spreading of the ink is suppressed, and the formation of dots having a small diameter becomes easy.
  • the type of resin as a binder is appropriately adjusted, inorganic fine particles such as silica are contained in the ink, a thickener is added, and the type of solvent is appropriately adjusted. It can be done by doing, etc.
  • dots having a small diameter can be printed by semi-crosslinking the crosslinkable resin contained in the base layer and then performing inkjet printing on the base layer to form a high-definition image.
  • the high-definition image means, for example, an image having a resolution of 300 dpi or more, 600 dpi or more, 720 dpi or more, or 1200 dpi or more.
  • the ink ejection may be controlled so that the dot diameters are about 85 ⁇ m, about 42 ⁇ m, about 35 ⁇ m or about 21 ⁇ m, respectively.
  • the dot diameter of the ink means the size of the dots formed after the ink droplets landing on the recording medium are wetted and spread.
  • the dot diameter of the ink can be measured, for example, by observation with an optical microscope. That is, in the present embodiment, a dot pattern is formed on the surface of the base layer after the semi-crosslinking step, a plurality of dots are arbitrarily selected from the dot patterns observed by an optical microscope, and the major axis and the minor axis of each dot are selected. It can be measured and the average value thereof can be obtained as a dot diameter.
  • the inkjet printing layer formed by inkjet printing is temporarily baked to temporarily cure the ink before applying the overcoat. As a result, the wet spread of the ink is further suppressed, and a high-definition image can be formed.
  • the overcoat layer forming step is a step of forming an overcoat layer on at least the inkjet printing layer.
  • a known transparent paint used as a topcoat for printed matter can be adopted.
  • Known transparent paints include, for example, thermosetting resins such as polyester resin, acrylic resin and epoxy resin; curing agents such as amino resin, phenol resin and isocyanate resin; lubricants such as paraffin wax, polyethylene wax and silicon wax; and the like.
  • thermosetting resins such as polyester resin, acrylic resin and epoxy resin
  • curing agents such as amino resin, phenol resin and isocyanate resin
  • lubricants such as paraffin wax, polyethylene wax and silicon wax; and the like.
  • the overcoat layer is formed by applying an overcoat in an amount such that the thickness of the overcoat layer is usually 0.1 to 10 ⁇ m, preferably 0.5 to 5 ⁇ m on the inkjet printing layer, and at a temperature of 170 to 230 ° C. This is done by heating for 0.5-2 minutes.
  • the method for producing a printed matter according to the present embodiment may include any step other than the above-mentioned steps.
  • the method for producing a printed matter according to the present embodiment is a cross-linking step of sufficiently cross-linking the cross-linking resin. Is preferably included.
  • a plate-type printing step of forming a print, a solid image, or the like by plate-type printing; an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer for enhancing interlayer adhesiveness; and the like can be mentioned.
  • a second embodiment of the present invention is a printing apparatus for performing inkjet printing on a metal or resin object to be printed, and is a printing apparatus for carrying out the method for producing a printed matter according to the first embodiment.
  • the printing device according to the present embodiment is a transport device for transporting the printed matter; a base layer forming device for forming a base layer containing a crosslinkable resin on at least a part of the surface of the printed matter; downstream of the coating device.
  • a curing device provided and semi-crosslinking the crosslinkable resin contained in the base layer; and an inkjet printing device provided downstream of the curing device and performing inkjet printing on at least a part of the surface of the base layer.
  • An inkjet printing station that forms a printed layer;
  • the printing apparatus preferably has an overcoat layer forming apparatus for forming an overcoat layer on the inkjet printing layer. Further, when the manufacturing method according to the second embodiment further includes a crosslinking step, a plate printing step, an adhesive layer forming step, and the like, the printing apparatus according to the present embodiment also further includes a unit for performing each step. Be prepared.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the configuration of the printing apparatus 100.
  • the coating material for the underlayer is applied to the surface of the can by a coating apparatus (not shown) and dried with hot air to form the underlayer containing the crosslinkable resin.
  • the can 11 on which the base layer is formed is installed on the mandrel wheel 12 and is conveyed along the arrow. Then, by heating the base layer in the oven 13, the crosslinkable resin contained in the base layer is semi-crosslinked.
  • the lower part is Inkjet printing is applied to the base layer to form an inkjet printing layer.
  • the order of the colors is not particularly limited, and the ink colors are not limited to these. Therefore, the ink may be clear ink.
  • the inkjet printing layer is temporarily baked by the temporary printing device 15.
  • the overcoat layer is applied to the entire surface of the can 11 by the overcoat layer forming device 16, and the can 11 is dried with hot air. Finally, the overcoat is heat-cured in the oven 17 to obtain a printing can.
  • a third embodiment of the present invention is a printing can manufactured by the manufacturing method according to the first embodiment, which is formed on at least a part of the surface of the can body and contains a crosslinked resin. It has a base layer to be formed and an inkjet printing layer formed on at least a part of the surface of the base layer.
  • the printing can according to the present embodiment may have an arbitrary layer such as an anchor coat layer and an adhesive layer, if necessary, in addition to the base layer and the inkjet printing layer.
  • the resolution of the printed image of the inkjet print layer is usually 300 dpi or more, preferably 600 dpi or more, more preferably 720 dpi or more, and further preferably 1080 dpi or more.
  • a fourth embodiment of the present invention is a metal can obtained by using a metal can as a printed matter and performing steps up to the semi-crosslinking step in the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention. ..
  • the metal can with a base layer according to the present embodiment has a base layer containing a semi-crosslinked crosslinkable resin on at least a part of the surface of the can body.
  • the metal can with a base layer according to the present embodiment may have an arbitrary layer such as an anchor coat layer and an adhesive layer, if necessary, in addition to the base layer.
  • the semi-crosslinked state of the crosslinkable resin contained in the underlayer was evaluated as follows. Cover the tip of a 1 kg patterned hammer with gauze, infiltrate the gauze with isopropyl alcohol (IPA), hold the hammer in one hand, and apply a damp gauze portion to the surface of the underlying layer after the semi-crosslinking step. It was reciprocated at a speed of 10 cm. The speed was one round trip per second. The number of round trips until the base layer was peeled off was counted as the number of rubbing. The evaluation of the peeling of the base layer was performed visually. One round trip was defined as one. It is evaluated as follows according to the number of rubbing.
  • IPA isopropyl alcohol
  • ⁇ Dot diameter> The dot pattern portion of the printed matter obtained in each experimental example was observed with an optical microscope. Ten dots were arbitrarily selected from the dot pattern, the major axis and the minor axis of the dots were measured, and the average value was taken as the dot diameter.
  • Example 1 A printing can was manufactured by the printing apparatus shown in FIG. A base layer was formed on the surface of the can body by applying a paint containing a polyester resin which is a crosslinkable resin and an amino resin which is a crosslinker to a seamless aluminum can. The formed base layer was semi-crosslinked by heating (temporarily baking) at 185 ° C. for 30 seconds.
  • the resolution of the inkjet image is set to 300 dpi
  • the ejection droplets are set to 6 pl
  • a dot pattern and an image are formed on the base layer by inkjet printing using inkjet ink (manufactured by TOMATEC, black ink), and a printing can.
  • Figure 2 shows a graph plotting the relationship between the semi-crosslinking conditions and the dot diameter.
  • Table 1 shows the semi-crosslinked state of the base layer, the dot diameter, and the evaluation results of the printed image.
  • the dot diameter set when the resolution was 300 dpi was 85 ⁇ m, and the evaluation was performed according to the above evaluation criteria.
  • Example 2 A printing can was produced in the same manner as in Experimental Example 1 except that the crosslinkable resin, the semi-crosslinking method, the resolution, and the ejected droplets contained in the coating material for forming the base layer were changed as shown in Table 1.
  • Table 1 shows the semi-crosslinked state of the base layer, the dot diameter, and the evaluation results of the printed image. Further, FIG. 2 shows a graph plotting the relationship between the semi-crosslinking condition and the dot diameter.
  • Printing device 11 Can 12 Mandrel wheel 13 Oven 14 Inkjet head 15 Temporary baking device 16 Overcoat layer forming device 17 Oven

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Abstract

インクの濡れ広がりを調整することで、金属製又は樹脂製の被印刷物に高精細なインクジェット画像を印刷することを課題とする。金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施した印刷物の製造方法であって、前記被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ；前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ；及び前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ；を含む印刷物の製造方法により上記課題を解決する。

Description

印刷物の製造方法、印刷装置及び印刷缶
　本発明は、印刷物の製造方法、印刷装置及び印刷缶に関する。
　印刷缶の製造工程においては、缶胴を形成する金属板に対して、或いは、缶胴と底とを一体成形した後に、缶胴に対して、模様や文字を印刷することが行われている。金属板、或いは缶胴への印刷は、版式印刷による場合とインクジェット印刷による場合があり、インクジェット印刷による場合には、製版のコストがかからず、また短期間に印刷デザインを変更できるというメリットを有する。
　インクジェット印刷を用いた印刷缶への印刷技術としては、例えば特許文献１の図５に、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各インキに対応するインクジェットヘッドから、順次各インキの液滴を噴射し、マンドレルに装着されたシームレス缶上に印刷画像を形成する技術が開示されている。
特開２０１２－８６８７０号公報
　インクジェット画像印刷の最小単位は、被印刷物に形成されたインクのドットであり、解像度の高い画像、例えば精細な画像が要求される写真画像や文字画像を印刷するためには、ドット径を小さくする必要がある。しかしながら、金属製又は樹脂製の被印刷物は、インクの吸収性が低いため、被印刷物に直接インクジェット印刷を行う場合、インクが被印刷物の表面で濡れ広がってドット径が大きくなってしまい、精細な画像が得ることができなかった。本発明は、インクの濡れ広がりを調整することで、金属製又は樹脂製の被印刷物に高精細なインクジェット画像を印刷することを課題とする。
　上記課題を解決すべく、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、インクが濡れ広がることを抑制するために、被印刷物の表面に下地層を設けることが考えられた。そして、金属製又は樹脂製の被印刷物へのインクジェット印刷において、下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋しておくことによりインクの濡れ広がりが調整され、高精細な画像を印刷できることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は、以下のものを含む
［１］
　金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施した印刷物の製造方法であって、
　前記被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ、
　前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ、及び
　前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ
を含む、印刷物の製造方法。
［２］
　少なくとも前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成ステップ
をさらに含む、［１］に記載の印刷物の製造方法。
［３］
　前記架橋性樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びアミノ樹脂からなる群より選択される１種以上の樹脂である、［１］又は［２］に記載の印刷物の製造方法。
［４］
　前記下地層が、さらに酸化チタンを含有する、［１］～［３］の何れかに記載の印刷物の製造方法。
［５］
　前記半架橋ステップは、下地層を加熱することより行われる、［１］～［４］の何れかに記載の印刷物の製造方法。
［６］
　前記半架橋ステップは、下地層に活性エネルギー線を照射することより行われる、［１］～［４］の何れかに記載の印刷物の製造方法。
［７］
　前記被印刷物が、容器用金属板、金属容器、容器用樹脂フィルム又は樹脂容器である、
［１］～［６］の何れかに記載の印刷物の製造方法。
［８］
　前記被印刷物が、シームレス飲料缶である、［７］に記載の印刷物の製造方法。
［９］
　金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、
　前記被印刷物を搬送する搬送装置と、
　前記被印刷物の表面の少なくとも一部に架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置と、
　前記塗布装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する硬化装置と、
　前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーションと
を備える印刷装置。
［１０］
　前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成装置を有する、［９］に記載の印刷装置。
［１１］
　インクジェット印刷層及び下地層を有する印刷缶であって、
　前記インクジェット印刷層は、前記下地層の表面の少なくとも一部に形成されており、
　前記下地層は、缶胴の表面の少なくとも一部に形成されており、かつ、架橋された樹脂を含有する、印刷缶。
［１２］
　前記インクジェット印刷層は、印刷の解像度が３００ｄｐｉ以上である、［１１］に記載の印刷缶。
［１３］
　缶胴の表面の少なくとも一部に、半架橋された架橋性樹脂を含有する下地層を有する、下地層付き金属缶。
　本発明によれば、インクの濡れ広がりを調整することにより、金属製又は樹脂製の被印刷物に高精細なインクジェット画像を印刷することができる。
本実施形態に係る印刷装置の構成の一例を示す概略図である。 実験例１～６における半架橋条件とドット径との関係をプロットしたグラフである。
（１．印刷物の製造方法）
　本発明の第１の実施形態は、金属製又は樹脂製の被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ；前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ；及び前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ；を含む印刷物の製造方法である。
（１－１．下地層形成ステップ）
　下地層形成ステップは、金属製又は樹脂製の被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成するステップである。
　被印刷物は、インクの濡れ広がりが生じやすい、金属製又は樹脂製である限り、特に限定されず、種々の物品を採用することができる。
　金属製の被印刷物としては、側面に継ぎ目を有するスリーピース缶（溶接缶）、シームレス缶（ツーピース缶）等の金属容器；金属板、望ましくはスリーピース缶用の缶胴を構成するための金属板等；が挙げられる。これらのうち、金属製の被印刷物は、シームレス缶であることが好ましく、シームレス飲料缶であることがより好ましい。
　樹脂製の被印刷物としては、パウチ等の容器用フィルム、ラベル用フィルム等の樹脂フィルム；ＰＥＴボトル、多層プラスチック容器、チューブ状容器等の樹脂容器；等が挙げられる。
　下地層としては、架橋性樹脂を含有する層である限り特に限定されず、例えばアンカーコート層、ベースコート層、ホワイトコート層等であってよい。下地層がホワイトコート層である場合、顔料として酸化チタンを含有することが望ましい。
　下地層の形成方法は、特に限定されず、例えば架橋性樹脂を含む塗料を塗布することで形成してもよく、架橋性樹脂を含むフィルムをラミネートすることで形成してもよい。なお、下地層の厚みは特段限定されず、当業者が適宜設定できる。
　架橋性樹脂としては、特に限定されず、熱架橋性樹脂、活性エネルギー線架橋性樹脂等を採用することができる。なお、本実施形態において、活性エネルギー線とは、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線を意味する。
　より具体的な架橋性樹脂としては、ポリアクリロニトリル、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル樹脂；ポチエチレンテレフタレート、イソフタル酸変性ポチエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のエポキシ樹脂；ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂；ジフェニルメタンジイソシアネート－ポリエチレングリコール共重合体等のウレタン樹脂；メラミン樹脂、尿素樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等のアミノ樹脂；等を挙げることができる。これらの架橋性樹脂は、１種類に限られず、２種類以上をブレンドした混合樹脂とすることができる。
　架橋性樹脂は、後述するインクジェット印刷用のインク及び／又はオーバーコートの硬化と同様の手段により架橋する樹脂から選択することが好ましい。これにより、インク及び／又はオーバーコートの硬化とともに、架橋性樹脂の架橋が進行し、架橋性樹脂を十分に架橋させるためのステップを別途行う必要がなくなるため、製造コストを低減することが可能となる。
　下地層は、その機能を阻害しない範囲で、必要に応じて架橋性樹脂以外の樹脂、架橋剤、架橋促進剤、各種添加剤等を含有してもよい。
（１－２．半架橋ステップ）
　半架橋ステップは、下地層形成ステップにより形成された下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋するステップである。下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋することで、後述するインクジェット印刷により下地層に着弾するインクの濡れ広がりが調整され、高精細な画像を印刷することができる。
　なお、半架橋（半硬化、仮硬化などと称される場合もある。）とは、架橋性樹脂の架橋が進行しているものの、架橋反応が完全には終了していない状態を意味する。
　本実施形態において、架橋性樹脂の半架橋状態は、溶媒としてイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いてのＩＰＡラビング法により評価することができる。この評価値は、半架橋物をＩＰＡで湿潤させた状態で行ったラビング回数により表示され、この評価値が大きいほど架橋が進行しており、この評価値が小さいほど架橋が進行していない状態にあることを示す。本実施形態においては、この評価値が５回以上５０回以下の範囲にあることが好ましく、１１回以上４０回以下であることがより好ましい。この評価値が上記上限以下であれば、インクの過度な濡れ広がりを抑制して径の小さいドットを形成することができる。また、評価値が上記下限以上であることにより、下地層のベタつきが抑制され、例えば被印刷物の搬送時などにおいて、複数の被印刷物の下地層同士で粘着するなどの不都合を回避することができる。
　半架橋の方法は、架橋性樹脂に応じて適宜選択することができる。
　例えば、架橋性樹脂が熱架橋性樹脂の場合、下地層の加熱により半架橋を行えばよい。目的の半架橋状態とするための加熱温度、加熱時間等の加熱条件は、使用する架橋性樹脂、インクジェットインクの種類、目的とするドット径等に応じて適宜変更すればよい。具体例としては、後述する実施例のように、架橋性樹脂としてポリエステル樹脂を含有する塗料により下地層を形成し、熱硬化性インク（ＴＯＭＡＴＥＣ社製、墨インク）を用いて、径が８５μｍのドットで解像度３００ｄｐｉの画像を形成しようとする場合には、１５５℃で１分間の仮焼付けを行うことで、所望の架橋状態とすることができる。
　また、架橋性樹脂が活性エネルギー線架橋性樹脂の場合は、下地層に紫外線、電子線等の活性エネルギー線を照射することにより半架橋を行うことができる。目的の半架橋状態とするための照射条件は、使用する架橋性樹脂、架橋促進剤等の添加の有無、目的とするドット径等に応じて適宜変更すればよい。
（１－３．印刷ステップ）
　印刷ステップは、半架橋ステップ後の下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するステップである。インクジェット印刷により印刷する画像は、特に限定されず、写真、模様、文字等の種々の画像であってよい。
　インクジェット印刷においては、例えば図１に示すように、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）等の各インクに対応するインクジェットヘッドから順次各インク滴を噴射してインクジェット印刷層を形成する。なお、各色のインクジェットヘッドの配置は、図１に示した例に限定されるものではなく、任意の順序とすることができる。
　本実施形態におけるインクジェット印刷用インクとしては、本発明の効果を損ねない限り特に限定されず、従来金属製又は樹脂製の記録媒体へのインクジェット印刷に用いられていた、公知の熱乾燥型インク、熱硬化型インク、活性エネルギー線硬化型インク（例えば、紫外線硬化型インク、電子線硬化型インク等）等から適宜選択して使用することができる。
　インクの表面張力は、２５ｍＮ／ｍ以上３０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。インクの表面張力を上記範囲内とすることにより、インクの濡れ広がりが抑制され、径の小さいドットの形成が容易となる。インクの表面張力を調整するためには、例えばインク中の染料、顔料の種類を適宜調整すること、シリコーン系などの界面活性剤を添加すること、溶剤の種類を適宜調整すること、などにより行うことができる。
　またインクの粘度は、インクジェットヘッドの種類等もよるが、８ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。インクの粘度を上記範囲内とすることにより、インクの濡れ広がりが抑制され、径の小さいドットの形成が容易となる。インクの粘度を調整するためには、例えばバインダーとしての樹脂の種類を適宜調整すること、インク中にシリカなどの無機微粒子を含有させること、増粘剤を添加すること、溶剤の種類を適宜調整すること、などにより行うことができる。
　本実施形態では、下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋した後に、下地層の上にインクジェット印刷を行うことにより、径の小さいドットを印刷することができ、高精細な画像を形成することが可能となる。本明細書において、高精細な画像とは、例えば解像度が３００ｄｐｉ以上、６００ｄｐｉ以上、７２０ｄｐｉ以上又は１２００ｄｐｉ以上の画像をいう。解像度が３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉ、７２０ｄｐｉ又は１２００ｄｐｉの画像を形成する場合には、それぞれ、ドット径が８５μｍ程度、４２μｍ程度、３５μｍ程度又は２１μｍ程度となるようインクの吐出を制御すればよい。
　なお、インクのドット径とは、記録媒体に着弾したインク滴の濡れ広がり後に形成されるドットの大きさを意味する。インクのドット径は、例えば光学顕微鏡観察により測定することができる。すなわち、本実施形態においては、半架橋ステップ後の下地層の表面にドットパターンを形成し、光学顕微鏡で観察されるドットパターンからドット複数個を任意に選択し、各ドットの長径と短径を測定してそれらの平均値をドット径として求めることができる。
　インクジェット印刷により形成したインクジェット印刷層は、オーバーコートを塗布する前に、仮焼付けを行い、インクを仮硬化させておくことが好ましい。これにより、インクの濡れ広がりをさらに抑制され、高精細な画像を形成することができる。
（１－４．オーバーコート層形成ステップ）
　オーバーコート層形成ステップは、少なくともインクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するステップである。インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成することにより、印刷物が、ネッキング加工、プレス加工、レトルト殺菌に供された場合等であっても、インクジェット印刷層の脱落を抑制することができるとともに、印刷物の耐擦傷性及び加飾性を向上させることができる。
　オーバーコート層を形成するためのオーバーコートとしては、印刷物用のトップコートとして用いられる公知の透明塗料を採用することができる。公知の透明塗料としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂；アミノ樹脂、フェノール樹脂、イソシアネート樹脂等の硬化剤；パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、シリコンワックス等の潤滑剤；等を含有する透明塗料が挙げられる。
　オーバーコート層の形成は、オーバーコート層の厚みが通常０．１～１０μｍ、好ましくは０．５～５μｍとなる量のオーバーコートをインクジェット印刷層の上に塗布し、１７０～２３０℃の温度で０．５～２分間加熱することにより行われる。
（１－５．その他ステップ）
　本実施形態に係る印刷物の製造方法は、上述したステップ以外にも任意のステップを含んでいてよい。例えば、下地層に含まれる架橋性樹脂の架橋手段とインク及び／又はオーバーコートの硬化手段が異なる場合には、本実施形態に係る印刷物の製造方法は、架橋性樹脂を十分に架橋する架橋ステップを含むことが好ましい。また、他の任意のステップとしては、版式印刷により印字、ベタ画像等を形成する版式印刷ステップ；層間接着性を高めるための接着層を形成する接着剤層形成ステップ；等を挙げることができる。
（２．印刷装置）
　本発明の第２の実施形態は、金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、第１の実施形態に係る印刷物の製造方法を実施するための印刷装置である。本実施形態に係る印刷装置は、前記被印刷物を搬送する搬送装置；前記被印刷物の表面の少なくとも一部に架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置；前記塗布装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する硬化装置；及び前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーション；を備える。
　本実施形態に係る印刷装置は、前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成装置を有することが好ましい。
　また、第２の実施形態に係る製造方法が、架橋ステップ、版式印刷ステップ、接着剤層形成ステップ等をさらに含む場合、本実施形態に係る印刷装置もまた、各ステップを行うためのユニットをさらに備える。
　以下、本実施形態に係る印刷装置の構成の一例を説明する。
　図１は、印刷装置１００の構成の一例を示す概略図である。
　印刷装置１００では、塗布装置（図示せず）により下地層用の塗料を缶の表面に塗布し、熱風乾燥することで、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する。下地層が形成された缶１１は、マンドレルホイール１２に設置され、矢印に沿って搬送される。そして、下地層をオーブン１３で加熱することにより、下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋する。次いで、各ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色の熱硬化性インクを吐出する複数のインクジェットヘッド１４を有するインクジェット印刷ステーションにおいて、下地層にインクジェット印刷を施し、インクジェット印刷層を形成する。なお、色の順番は特に限定されず、インクの色はこれらに限定されるものではない。そのため、インクはクリアインクでもよい。その後、仮焼付け装置１５によりインクジェット印刷層の仮焼付けを行う。続いて、オーバーコート層形成装置１６により缶１１の表面全体にオーバーコートを塗布し、熱風乾燥する。最後に、オーバーコートをオーブン１７で加熱硬化することにより、印刷缶が得られる。
（３．印刷缶）
　本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態に係る製造方法により製造される印刷缶であり、缶胴の表面の少なくとも一部に形成されており、かつ、架橋された樹脂を含有する下地層と、下地層の表面の少なくとも一部に形成されたインクジェット印刷層を有する。本実施形態に係る印刷缶は、下地層、インクジェット印刷層以外にも、必要に応じてアンカーコート層、接着層等の任意の層を有していてもよい。
　インクジェット印刷層は、印刷画像の解像度が通常３００ｄｐｉ以上であり、好ましくは６００ｄｐｉ以上であり、より好ましくは７２０ｄｐｉ以上であり、さらに好ましくは、１０８０ｄｐｉ以上である。インクジェット印刷を行う領域に架橋性樹脂を含有する下地層を形成し、架橋性樹脂を半架橋した後に下地層の上にインクジェット印刷を行うことで、インクの濡れ広がりが抑制され、径の小さいドットを形成することができるため、このように高解像度の印刷を実現することができる。
（４．下地層付き金属缶）
　本発明の第４の実施形態は、本発明の第１の実施形態に係る製造方法において、被印刷物として金属缶を用い、かつ、半架橋ステップまでの工程を行うことで得られる金属缶である。本実施形態に係る下地層付き金属缶は、缶胴の表面の少なくとも一部に、半架橋された架橋性樹脂を含有する下地層を有する。本実施形態に係る下地層付き金属缶は、下地層以外にも、必要に応じてアンカーコート層、接着層等の任意の層を有していてもよい。
　以下、本発明の完成までに行った具体的な実験について説明する。
　なお、各実験例において、下地層中の架橋性樹脂の半架橋状態、インクジェット印刷により形成されるドットの径、及び印刷画像の評価は、以下の方法により行った。
＜半架橋状態の評価＞
　下地層に含まれる架橋性樹脂の半架橋状態を以下の通り評価した。重さ１ｋｇの柄付きハンマーの先端にガーゼを被せ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）をガーゼに浸透させ、ハンマーを片手に持ち、半架橋ステップ後の下地層の表面に湿ったガーゼ部分を当て、一定の速度で１０ｃｍの距離を往復させた。速度は、１秒に１往復で行った。下地層が剥がれるまでの往復回数を数えて、ラビング回数とした。下地層剥がれの評価は目視で行った。１往復を１回とした。ラビング回数により、次のように評価される。
　　１～４回：架橋不十分
　　５～１０回：やや良好な半架橋状態（許容範囲）
　　１１～４０回：良好な半架橋状態（最適範囲）
　　４１～５０回：やや良好な半架橋状態（許容範囲）
　　５１回以上：架橋過剰
＜ドット径＞
　各実験例で得られた印刷物のドットパターン部分を光学顕微鏡で観察した。ドットパターンからドット１０個を任意に選択し、ドットの長径と短径を測定し、平均値をドット径とした。
＜画像評価＞
　各実験例で得られた印刷物の印刷画像を、下記評価基準に基づいて目視により評価した。
Ｓ：印刷画像が非常に鮮明であった。
Ａ：画像の輪郭部分位に若干不鮮明さがあったが、十分に画像を認識できた。
Ｂ：画像が不鮮明であった。
（実験例１）
　図１に示す印刷装置により、印刷缶を製造した。
　シームレスアルミニウム缶に、架橋性樹脂であるポリエステル樹脂及び架橋剤であるアミノ樹脂を含有する塗料を塗布することで、缶胴の表面に下地層を形成した。形成された下地層を１８５℃で３０秒間加熱（仮焼付け）することにより半架橋した。
　続いて、インクジェット画像の解像度を３００ｄｐｉ、吐出液滴を６ｐｌに設定し、インクジェットインク（ＴＯＭＡＴＥＣ社製、墨インク）を用いて下地層の上にインクジェット印刷によりドットパターン及び画像を形成し、印刷缶を得た。
　半架橋条件とドット径との関係をプロットしたグラフを図２に示す。また、下地層の半架橋状態、ドット径、印刷画像の評価結果を表１に示す。なお、解像度３００ｄｐｉとしてときに設定されるドット径は８５μｍであり、評価は上記評価基準に従って行った。
（実験例２～６）
　下地層形成用の塗料に含まれる架橋性樹脂、半架橋方法、解像度、吐出液滴を表１に示す通り変更した以外は、実験例１と同様にして印刷缶を製造した。下地層の半架橋状態、ドット径、印刷画像の評価結果を表１に示す。また、半架橋条件とドット径との関係をプロットしたグラフを図２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　これらの結果より、下地層に含まれる架橋性樹脂を半架橋することにより、インクの濡れ広がりが抑制され、シームレス缶に高精細なインクジェット画像を印刷することができることが示された。
１００　印刷装置
１１　　缶
１２　　マンドレルホイール
１３　　オーブン
１４　　インクジェットヘッド
１５　　仮焼付装置
１６　　オーバーコート層形成装置
１７　　オーブン

Claims (13)

  1. 　金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施した印刷物の製造方法であって、
    　前記被印刷物の表面の少なくとも一部に、架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成ステップ、
    　前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する半架橋ステップ、及び
    　前記半架橋ステップ後の前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成する印刷ステップ
    を含む、印刷物の製造方法。
  2. 　少なくとも前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成ステップ
    をさらに含む、請求項１に記載の印刷物の製造方法。
  3. 　前記架橋性樹脂が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、ウレタン樹脂及びアミノ樹脂からなる群より選択される１種以上の樹脂である、請求項１又は２に記載の印刷物の製造方法。
  4. 　前記下地層が、さらに酸化チタンを含有する、請求項１～３の何れか１項に記載の印刷物の製造方法。
  5. 　前記半架橋ステップは、下地層を加熱することより行われる、請求項１～４の何れか１項に記載の印刷物の製造方法。
  6. 　前記半架橋ステップは、下地層に活性エネルギー線を照射することより行われる、請求項１～４の何れか１項に記載の印刷物の製造方法。
  7. 　前記被印刷物が、容器用金属板、金属容器、容器用樹脂フィルム又は樹脂容器である、請求項１～６の何れか１項に記載の印刷物の製造方法。
  8. 　前記被印刷物が、シームレス飲料缶である、請求項７に記載の印刷物の製造方法。
  9. 　金属製又は樹脂製の被印刷物にインクジェット印刷を施す印刷装置であって、
    　前記被印刷物を搬送する搬送装置と、
    　前記被印刷物の表面の少なくとも一部に架橋性樹脂を含有する下地層を形成する下地層形成装置と、
    　前記塗布装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層に含まれる前記架橋性樹脂を半架橋する硬化装置と、
    　前記硬化装置の下流に設けられ、かつ、前記下地層の表面の少なくとも一部にインクジェット印刷を行い、インクジェット印刷層を形成するインクジェット印刷ステーションと
    を備える印刷装置。
  10. 　前記インクジェット印刷層の上にオーバーコート層を形成するオーバーコート層形成装置を有する、請求項９に記載の印刷装置。
  11. 　インクジェット印刷層及び下地層を有する印刷缶であって、
    　前記インクジェット印刷層は、前記下地層の表面の少なくとも一部に形成されており、
    　前記下地層は、缶胴の表面の少なくとも一部に形成されており、かつ、架橋された樹脂を含有する、印刷缶。
  12. 　前記インクジェット印刷層は、印刷の解像度が３００ｄｐｉ以上である、請求項１１に記載の印刷缶。
  13. 　缶胴の表面の少なくとも一部に、半架橋された架橋性樹脂を含有する下地層を有する、下地層付き金属缶。
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