特開 2022-98423 水性インクジェット印刷方法および水性インクジェット印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022098423

(43)【公開日】2022-07-01

(54)【発明の名称】水性インクジェット印刷方法および水性インクジェット印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20220624BHJP

   B41M 5/00 20060101ALI20220624BHJP

   B41J 15/16 20060101ALI20220624BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 305

B41J2/01 125

B41J2/01 501

B41M5/00 100

B41M5/00 112

B41J15/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021160183

(22)【出願日】2021-09-29

(31)【優先権主張番号】P 2020211075

(32)【優先日】2020-12-21

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】520495906

【氏名又は名称】株式会社カナオカホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100081949

【弁理士】

【氏名又は名称】神保 欣正

(72)【発明者】

【氏名】金岡 良延

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 孝行

(72)【発明者】

【氏名】早田 智章

【テーマコード（参考）】

2C056

2C060

2H186

【Ｆターム（参考）】

2C056EC12

2C056EC29

2C056FB01

2C056FB02

2C056HA29

2C056HA30

2C056HA32

2C056HA47

2C060CB00

2H186AB12

2H186BA08

2H186DA09

2H186DA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】プラスチックフィルムに対する水性インクジェット印刷を可能にする。
【解決手段】被印刷対象のフィルムＦが一定の張力を与えられながらインクヘッド部１０を通過して熱風乾燥経路２０を走行する水性インクジェット印刷において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整したことを特徴とする水性インクジェット印刷方法。

【請求項2】

被印刷対象のフィルムとして一般汎用フィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）：熱収縮率１５０℃５分条件：ＭＤ（タテ）８～３０％、ＴＤ（ヨコ）５～３５％を使用して、所定の水性インクが十分に乾燥する乾燥装置で炉長が５．5 ｍの場合、乾燥温度８５℃で速度８０ｍ/ 分の条件下で乾燥炉内の張力を２０Ｎ（７６０ｍｍ幅時１０N ～３０N ）まで低張力にすることにより、印刷後のフィルムの仕上がり寸法をタテ±０. ２％、ヨコ±０．２％に押さえた請求項１記載の水性インクジェット印刷方法。

【請求項3】

熱風乾燥経路において、回転に伴ってフィルムが外周の円弧面に接触しながら走行する大径の回転ドラムを複数個用意し、フィルムを順次次の回転ドラムに送るとともに、フィルムをそれが接触する回転ドラムからの熱および回転ドラムの周側に配された熱風装置により乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めた請求項１または２記載の水性インクジェット印刷方法。

【請求項4】

熱風乾燥経路において、フィルムを赤外線ヒータにより水分を乾燥させた後、熱風装置を設けた乾燥炉内の渦巻状の経路に沿って走行させて熱風乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めた請求項１または２記載の水性インクジェット印刷方法。

【請求項5】

熱風乾燥経路において、フィルムの幅方向両端をフィルムの幅方向両側に配したフィルム輸動部材にクリップを介して固定することにより、フィルム輸動部材の走行に伴って走行させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めた請求項１または２記載の水性インクジェット印刷方法。

【請求項6】

熱風乾燥経路において、フィルムをベルトコンベアのベルト上に吸着固定して搬送させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めた請求項１または２記載の水性インクジェット印刷方法。

【請求項7】

被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷装置において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整するための、印刷面積と乾燥温度と走行速度と張力のバランスの換算システムを備えたことを特徴とする水性インクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、水性インクジェット印刷方法および水性インクジェット印刷装置に関し、特に食品を流通するに際し、それを収容するための包装袋や食品用容器の蓋に使用するプラスチックフィルム製の包装材に最適な印刷方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日では食品の流通に際しては、その場で調製した食品を包装して販売する対面販売に代わり、予め食品工場で調製した加工食品類、パン類、菓子類などを包装した包装入り食品を、コンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの小売店舗で販売する方式が主流となりつつある。

【0003】

前記の販売方式においては包装入り食品は小売店舗の店内の陳列棚などに陳列され、客は購入にあたってはそれを手にとって吟味する。従って、包装自体にも客の購買意欲を惹いたり、客の目につきやすくなるようなデザイン上の工夫が要求される。

【0004】

前記の場合、包装材自体は食品を包装することが第一番の目的なので、その機能を損なうような形状の変更は行うことができず、表面に施される図柄および／または文字（以下、「図柄など」と称する。）の役目が非常に重要となる。

【0005】

前記の図柄などを包装袋や食品用容器の蓋に施す手段としては印刷によることが一般的であり、包装袋や食品用容器の蓋に印刷する場合にはこれらの裏側に印刷（裏刷り）する場合と表側に印刷（表刷り）する場合の２種の印刷方法がある。この場合、食品用包装材においては、食品衛生法により印刷インキが食品に接触することが禁止されているので、これらの裏側に印刷する場合にはプラスチックフィルムの印刷層の側に保護用のプラスチックフィルムを積層しなければならなかった。

【0006】

一方、包装材の表側に印刷する場合には前記のような制約はないが、印刷層が露出するので、包装袋や蓋への加工時に印刷してフィルムを巻き取った際にフィルムの裏面に接触したり、流通時や展示時に他の包装材や物品、あるいは人の手指と接触したりすることにより物理的摩擦や溶媒（アルコールや油）により印刷層が不鮮明にならないよう配慮しなくてはならなかった。

【0007】

前記の場合、プラスチックフィルムは紙などと異なり液体を吸収し難い基材なので、印刷に際しては塗膜密着性の高いグラビアインキを使用するグラビア印刷や、フレキソインキを使用するフレキソ印刷が採用されていた（例えば特許文献１）。

【0008】

ところで、印刷に際して製版の必要がなくデジタルデータにより印刷用の画像を生成できるインクジェット印刷はオンデマンド性に優れ、多種の図柄などを随時印刷しなくてはならない食品用包装材に本来は有用な筈であるが採用できなかった。

【0009】

その理由は、インクジェット印刷が可能な水性インクジェットインキは耐摩擦性、アルコール耐性、耐油性、耐水性などの諸物性がなく、簡単にインキが落ちてしまい塗膜密着性が薄弱だからである。この場合、塗膜密着性の高いグラビアインキやフレキソインキは粘度が高すぎるので、ノズルからインキを噴射して付着させるインクジェット印刷においてはノズルから円滑に噴射することが不可能で使用できなかった。

【0010】

図柄などの種類が固定されている固定耐久消費財でなく短期に消費され、しかも内容物に応じて多種多様な図柄などを随時印刷しなくてはならない食品用包装材においては生産効率を向上させるために印刷のスピードアップが不可欠である。

【0011】

しかしながら、新たな図柄などのために版を用意して、その都度製造ラインにセットしなくてはならないグラビア印刷やフレキソ印刷は印刷にとりかかるための工程に時間を要し、スピードアップに限界があった。

【0012】

例えば、グラビア印刷により図柄などを印刷した食品用包装材においては、印刷前に必要な作業（版下入稿＋製版）と印刷で計１２日を要し、その他後加工（フィルム積層、仕上げ加工）で６日かかり合計１８日を要していた。

【0013】

また、前記のようにグラビア印刷は分色と製版手間がかかるので、どうしても最小受注ロットは多目になり、顧客は必要以上の包装材を購入せざるを得ず、廃棄ロスが生じた。

【0014】

一方、インクジェット印刷を袋の裏側に印刷する場合に採用するという選択も容易になし得るが、そのためにはプラスチックフィルムの印刷層の側にプラスチックフィルムを積層する工程を要し、コストと時間を要する問題を生じた。

【0015】

これに関し、本願発明者は下記の発明を創作した。
第一の発明は、食品用包装材を構成すべきプラスチックフィルムの製袋時に表側に位置する面に図柄および／または文字を印刷するにあたり、インクジェットインキを用いて図柄および／または文字をインクジェット印刷した後、上記印刷領域に透明なインクジェットインキをインクジェット印刷により重ね印刷したことを特徴とする発明である。

【0016】

また、第二の発明は、食品用包装材を構成すべきプラスチックフィルムの表側に位置する面に図柄および／または文字を印刷するにあたり、インクジェットインキを用いて図柄および／または文字をインクジェット印刷した後、透明なＵＶインキを重ね印刷したことを特徴とする発明である。

【0017】

また、第三の発明は、食品用包装材を構成すべきプラスチックフィルムの表側に位置する面に図柄および／または文字を印刷するにあたり、インクジェットインキを用いて図柄および／または文字をインクジェット印刷した後、透明なＥＢインキを重ね印刷したことを特徴とする発明である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】特開２０００- ２７３３７９

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本願発明者による前記の発明によれば、包装袋や食品用容器の蓋の表側に位置する面に図柄などを印刷するにあたり、水性インクジェットインキを用いてインクジェット印刷しても、上記印刷領域に透明なインクジェットインキ、あるいは透明なＵＶインキ、あるいは透明なＥＢインキが重ね印刷されて、図柄などの印刷層を保護するので、図柄などの印刷層が露出しない。

【0020】

よって、包装袋や蓋への加工時に印刷してフィルムを巻き取った際にフィルムの裏面に接触したり、流通時や展示時に他の包装材や物品、あるいは人の手指と接触したりすることにより摩擦により図柄などの印刷層が削られて不鮮明になったり削り屑が生じることが防止される。

【0021】

一方、オンデマンド性に優れたインクジェット印刷により印刷が完了するので、新たな図柄などのために版を用意して、製造ラインにセットしなくてはならないグラビア印刷やフレキソ印刷のように印刷にとりかかるための工程の時間を要することがなく、スピードアップを図ることが可能となり、内容物に応じて多種多様な図柄などを随時印刷しなくてはならない食品用包装材の生産効率を飛躍的に高めることができる。

【0022】

前記の発明はプラスチックフィルムの印刷において、水性インクジェットインキは耐摩擦性、アルコール耐性、耐油性、耐水性などの諸物性がなく、簡単にインキが落ちてしまい塗膜密着性が薄弱で採用できないという従来の技術常識を打ち破ったものである。

【0023】

しかしながら、いままで誰も着手しなかったプラスチックフィルムへの水性インクジェットインキ印刷を実行した本願発明の発明者は新たな問題に直面した。

【0024】

それは、インクヘッド部（印刷部）が非接触式である水性インクジェット印刷では、印刷するインクヘッド部と乾燥経路を走行するフィルムの張力は同じ条件下になるので、乾燥温度と乾燥経路の張力の影響でフィルムの熱伸縮が発生し見当と寸法を制御できなくなるという問題である。

【課題を解決するための手段】

【0025】

本願発明は前記の問題を解消した水性インクジェット印刷方法および水性インクジェット印刷装置を提供することを目的として創作されたものである。

【0026】

すなわち、本願発明の水性インクジェット印刷方法は、被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整したことを特徴とする。

【0027】

また、請求項２記載の発明は前記の水性インクジェット印刷方法において、被印刷対象のフィルムとして一般汎用フィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）：熱収縮率１５０℃５分条件：ＭＤ（タテ）８～３０％、ＴＤ（ヨコ）５～３５％を使用して、所定の水性インクが十分に乾燥する乾燥装置で炉長が５．5 ｍの場合、乾燥温度８５℃で速度８０ｍ/ 分の条件下で乾燥炉内の張力を２０Ｎ（７６０ｍｍ幅時１０N ～３０N ）まで低張力にすることにより、印刷後のフィルムの仕上がり寸法をタテ±０. ２％、ヨコ±０．２％に押さえたことを特徴とする。

【0028】

また、請求項３記載の発明は前記の水性インクジェット印刷方法において、熱風乾燥経路において、回転に伴ってフィルムが外周の円弧面に接触しながら走行する大径の回転ドラムを複数個用意し、フィルムを順次次の回転ドラムに送るとともに、フィルムをそれが接触する回転ドラムからの熱および回転ドラムの周側に配された熱風装置により乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めたことを特徴とする。

【0029】

また、請求項４記載の発明は前記の水性インクジェット印刷方法において、熱風乾燥経路において、フィルムを赤外線ヒータにより水分を乾燥させた後、熱風装置を設けた乾燥炉内の渦巻状の経路に沿って走行させて熱風乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めたことを特徴とする。

【0030】

また、請求項５記載の発明は前記の水性インクジェット印刷方法において、熱風乾燥経路において、フィルムの幅方向両端をフィルムの幅方向両側に配したフィルム輸動部材にクリップを介して固定することにより、フィルム輸動部材の走行に伴って走行させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めたことを特徴とする。

【0031】

また、請求項６記載の発明は前記の水性インクジェット印刷方法において、熱風乾燥経路において、フィルムをベルトコンベアのベルト上に吸着固定して搬送させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めたことを特徴とする。

【0032】

また、請求項７記載の水性インクジェット印刷装置は、被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷装置において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整するための、印刷面積と乾燥温度と走行速度と張力のバランスの換算システムを備えたことを特徴とする。

【0033】

本願発明は非接触式のインクジェット印刷と水性インクを乾燥させる機能を両立させた印刷方法になる。印刷基材として一般的に耐熱性の低いフィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）で水性インクジェット印刷をすると水性インクの乾燥の熱によって印刷の寸法が伸縮し見当が合わなくなり製品寸法も基準を大きく外れて印刷ができない。

【0034】

インクヘッド部（印刷部）が非接触式であるので乾燥炉内の張力と同じ条件になり、一般的に熱風乾燥はノズルから熱風をインキ面に当てて乾燥させるため、フィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力が必要となる。

【0035】

本願発明者は後記の実験により水性インクジェット印刷で使用する一般汎用フィルムの中で耐熱性の低いフィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）でも水性インクジェット印刷ができる最適条件を見つけた。この最適条件を再現すれば水性インクを十分に乾燥させる温度条件下でありながら、乾燥炉内の熱風によるバタつきや蛇行しない安定した走行状態にして、耐熱性の低いフィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）が熱伸縮せず印刷の見当制御が出来て製品寸法が基準内となる。

【0036】

本願発明においては水性インクジェット印刷で一般汎用フィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）：熱収縮率１５０℃５分条件：ＭＤ（タテ）８～３０％、ＴＤ（ヨコ）5 ～３５％を使用する際に問題となる熱伸縮を抑制して印刷見当と寸法再現ができる水性インクジェット印刷装置を目指している。

【0037】

この場合、乾燥炉内の張力を２０N （７６０ｍｍ幅時１０Ｎ～３０Ｎ）まで低張力にすると熱伸縮を抑制できることを知見したが、そうした場合、乾燥に必要な温度と熱風で一般的な構造の乾燥炉内ではフィルムに弛みや蛇行が発生し張力が不安定になり走行できなくなるので、張力を２０Ｎ（７６０ｍｍ幅時１０Ｎ～３０Ｎ）にしても安定した走行が可能な水性インクジェット印刷機が必要となる。

【0038】

前記の水性インクジェット印刷機では一般汎用フィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）：熱収縮率１５０℃５分条件：ＭＤ（タテ）８～３０％、ＴＤ（ヨコ）5 ～３５％を使用しても、所定の水性インクが十分に乾燥する乾燥装置で炉長が５．5 ｍの場合、乾燥温度８５℃で速度８０ｍ/ 分の条件下で乾燥炉内の張力を２０Ｎ（７６０ｍｍ幅時１０N ～３０N ）まで低張力にすることにより、印刷後のフィルムの印刷仕上がり寸法は基準以内（タテ±0.2 ％、ヨコ±0.2 ％）になる。

【0039】

以上の前提として、本願発明の発明者は水性インクジェット印刷で使用する代表的なフィルムを用いて、温度×張力×加熱時間を組み合わせた実験を行い、乾燥に必要な温度と、乾燥炉で安定した走行が可能な張力と、印刷速度に相当する加熱時間から水性インクジェット印刷ができる最適条件を見つけた。この最適条件を再現すれば量産可能な水性・インクジェット印刷機を設計することができる。以下はその実験内容である。

【0040】

〈実験内容〉
・恒温高湿器
ヤマト科学株式会社製型式ＩＧ４０１平衡調温調湿方式（ＧＴＨＣシステム）
（性能）
温湿度範囲：＋５℃～＋８５℃（８７℃可）／４０％～９５９６
温度変動：±１．０℃、温度勾配：５℃、空間温度偏差：５℃
湿度変動：±５９６ｒｈ、湿度勾配：１０％ｒｈ、空間湿度偏差：１０９６ｒｈ
・使用基材
ＯＰＰ：東セロ（Ｕ－１、２０μｍ）、フタムラ化学（ＦＯＲ－ＡＱ、２０μｍ）
特殊ＯＰＰ：東洋紡（Ｐ２１６１、２０μｍ）
ＰＥＴ：東洋紡（Ｅ５１００、１２μｍ）
・治具
吊るし用クリップ（幅１４５ｍｍ）
重り用クリップ（幅１４５ｍｍ）：３５０ｇ、９５０ｇ、１，５００ｇ
水性インクジェット印刷実機：７６０ｍ幅時の実験結果より検体サイズ１４０ｍｍに換算
＊実機２０Ｎ＝３５０ｇ、実機５０Ｎ＝９５０ｇ、実機８０Ｎ＝１，５００ｇ
検体
サイズ：タテ（フィルムＴＤ方向）２００ｍｍ。ヨコ（フィルムＭＤ方向）１４０ｍｍ
・測定
３００ｍｍＪｌｓ１級金尺＋東海産業製ルーペＰＥＡＫｌ０×（目盛り０．１ｍｍ）
・温度（各温度設定＋湿度４０％一定）と加熱時間
７５℃（４秒＝７６℃、１１秒＝７６．５℃、１８秒＝７７℃）
８０℃（４秒＝８１℃、１１秒＝８１．５℃、１８秒＝８２℃）
８５℃（４秒＝８６℃、１１秒＝８６．５℃、１８秒＝８７℃）
恒温槽の温度低下を考慮し各加熱時間でセット温度を変える
水性インクジェット印刷実機：速度と乾燥炉から加熱時間を算出
乾燥炉５．５ｍ、速度８０ｍ／分＝４秒、３０ｍ／分＝１１秒、０．３ｍ／分＝１８秒
加熱温度は実機で水性インクが乾燥する条件を組み合わせる
＊実機３０ｍ／分＝７５℃、８０ｍ／分＝８５℃、０．３ｍ／分は実機での実験無し

【0041】

◎実験方法
フィルム基材のヨコ（フィルムＭＤ方向）から両サイド・中央の３ヵ所を採取
タテ２００ｍｍヨコ１４０ｍｍのサイズでカットする
検体の中央部のタテとヨコ共に１００ｍｍ間隔に針で穴を開ける
加熱前にタテとヨコ共に１００ｍｍを金尺＋ルーペで実測（小数点１桁）し記録する
重り用クリップは指定の重りを選ぶ
検体の上部に吊るし用クリップと下部に重り用クリップを取り付ける
恒温槽は指定の温度（±１℃）になっているのを確認し恒温槽に検体を吊るす
恒温槽のドアを閉めてから指定時間加熱する
指定時間経ったらドアを開けて検体を取り出す
上下部のクリップを取り外す
加熱後にタテとヨコ共に１００ｍｍを金尺＋ルーペで実測（小数点１桁）し記録
加熱前から加熱後の寸法を差し引き記録
グラフは差し引き寸法（＋は伸び、一は縮み）をプロットする
各検体の熱伸縮を確認する

【0042】

〈実験結果〉

【表1】

印刷制御範囲が０．２９６以内になる吊るしの重量を表記した
（１）ＯＰＰ：東セロ：Ｕ－１では４秒でタテ８５℃、１１秒でタテ７５℃８０℃８５℃ヨコ８５℃の場合３５０ｇにすると合格。印刷はタテ・ヨコ同時なので全て３５０ｇになる低張力が必要
（２）ＯＰＰ：フタムラ化学：ＦＯＲ－ＡＱも東セロ同様、全て３５０ｇになる低張力が必要
（３）特殊ＯＰＰ：東洋紡：Ｐ２１７１は一般ＯＰＰより耐熱があるフィルムなので１１秒でタテ８０℃８５℃の場合９５０ｇでの張力でも印刷できる
（４）ＰＥＴ：東洋紡Ｅ５１００はＯＰＰと異なり高耐熱性フィルムなので１，５００ｇの通常張力でも印刷できる

【0043】

〈実験結果詳細グラフ〉
（１）７５℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表2】

【0044】

（１）７５℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表3】

（１）７５℃の場合、実機で水性インクは速度３０ｍ／分＝１１秒で乾燥するので印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
１１秒の張力９５０ｇではタテで限度少し超え、３５０ｇであれば合格

【0045】

（１）８０℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表4】

【0046】

（１）８０℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表5】

（１）８０℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥限界だが
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
４秒の張力９５０ｇでタテ・ヨコ共合格

【0047】

（１）８５℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表6】

【0048】

（１）８５℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東セロＵ－１＃２０＞

【表7】

（１）８５℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥する
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
４秒の張力９５０ｇはタテで限度少し超え、３５０ｇであれば合格

【0049】

（２）７５℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜フタムラ化学ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表8】

【0050】

（２）７５℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜フタムラ化学ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表9】

（２）７５℃の場合、実機で水性インクは速度３０ｍ／分＝１１秒で乾燥するので
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
１１秒の張力９５０ｇではタテが限度超え、３５０ｇであれば合格

【0051】

（２）８０℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜フタムラ化学：ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表10】

【0052】

（２）８０℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜フタムラ化学：ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表11】

（２）８０℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥限界だが
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
４秒の張力９５０ｇではタテで限度少し超え、３５０ｇであれば合格

【0053】

（２）８５℃：ＯＰＰタテ熱伸縮＜フタムラ化学：ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表12】

【0054】

（２）８５℃：ＯＰＰヨコ熱伸縮＜フタムラ化学：ＦＯＲ－ＡＱ＃２０＞

【表13】

（２）８５℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥する
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０，２９６以下は
４秒の張力９５０ｇではタテで限度少し超え、３５０ｇであれば合格

【0055】

（３）７５℃：特殊ＯＰＰタテ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表14】

【0056】

（３）７５℃：特殊ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表15】

（３）７５℃の場合、実機で水性インクは速度３０ｍ／分＝１１秒で乾燥するので
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２９６以下は
耐熱性があるタイプなので１１秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【0057】

（３）８０℃：特殊ＯＰＰタテ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表16】

【0058】

（３）８０℃：特殊ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表17】

【0059】

（３）８０℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥限界だが
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
耐熱性があるタイプなので４秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【0060】

（３）８５℃：特殊ＯＰＰタテ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表18】

【0061】

（３）８５℃：特殊ＯＰＰヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｐ２１７１ ２０μ＞

【表19】

（３）８５℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥する
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
耐熱性があるタイプなので４秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【0062】

（４）７５℃：ＰＥＴタテ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００ １２μ＞

【表20】

【0063】

（４）７５℃：ＰＥＴヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００ １２μ＞

【表21】

【0064】

（４）７５℃の場合、実機で水性インクは速度３０ｍ／分＝１１秒で乾燥するので
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
耐熱性があるタイプなので１１秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【0065】

（４）８０℃：ＰＥＴタテ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００ １２μ＞

【表22】

【0066】

（４）８０℃：ＰＥＴヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００ １２μ＞

【表23】

（４）８０℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥限界だが
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
耐熱性があるタイプなので４秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【0067】

（４）８５℃：ＰＥＴタテ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００１２μ＞

【表24】

【0068】

（４）８５℃：ＰＥＴヨコ熱伸縮＜東洋紡Ｅ５１００１２μ＞

【表25】

（４）８５℃の場合、実機で水性インクは速度８０ｍ／分＝４秒で乾燥する
印刷制御可能な範囲：タテ・ヨコの伸縮が０．２％以下は
耐熱性があるタイプなので４秒の張力１，５００ｇでもタテ・ヨコ共に合格

【発明の効果】

【0069】

本願発明の水性インクジェット印刷方法によれば、耐熱性の低いフィルムに印刷する場合でも乾燥炉内の熱風によるバタつきや蛇行しない安定した走行状態にして、フィルムが熱伸縮せず印刷の見当制御が出来て製品寸法が基準内となる。

【0070】

また、本願発明の水性インクジェット印刷装置によれば、張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整するための、印刷面積と乾燥温度と走行速度と張力のバランスの換算システムを備えているので、印刷現場において容易に前記の印刷方法を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0071】

【図1】本願発明の水性インクジェット印刷方法の概念図。

【図2】同上、第１実施例の概念図。

【図3】同上、第２実施例の概念図。

【図4】同上、第３実施例の概念図。

【図5】同上、第４実施例の概念図。

【図6】本願発明の水性インクジェット印刷方法を用いた印刷例。

【発明を実施するための最良の形態】

【0072】

以下、本願発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本願発明の水性インクジェット印刷方法の概念図である。図中符号Ｆは被印刷対象のフィルムであり、一定の張力を与えられながらインクヘッド部１０を通過して熱風乾燥経路２０を走行する。インクヘッド部１０は非接触式であるので乾燥経路２０内の張力と同じ条件になる。乾燥経路２０においては乾燥炉内において、ノズルから熱風をインキ面に当てて乾燥させる。

【0073】

本願発明者は前記の実験の結果、被印刷対象のフィルムとして一般汎用フィルムＯＰＰ（二軸延伸ポリプロピレン）：熱収縮率１５０℃５分条件：ＭＤ（タテ）８～３０％、ＴＤ（ヨコ）５～３５％を使用して、所定の水性インクが十分に乾燥する乾燥装置で炉長が５．5 ｍの場合、乾燥温度８５℃で速度８０ｍ/ 分の条件下で乾燥炉内の張力を２０Ｎ（７６０ｍｍ幅時１０N ～３０N ）まで低張力にすることにより、印刷後のフィルムの仕上がり寸法をタテ±０. ２％、ヨコ±０．２％に押さえられることを知見した。

【0074】

前記の場合、低張力にしてもフィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行ができるための乾燥装置が必要となる。

【0075】

図２は前記の乾燥装置の第１実施例を示す図である。ここでは、熱風乾燥経路において、回転に伴ってフィルムＦが外周の円弧面に接触しながら走行する大径の回転ドラム２１を複数個用意し、フィルムを順次次の回転ドラムに送るとともに、フィルムをそれが接触する回転ドラムからの熱および回転ドラムの周側に配された熱風装置２３により乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めている。図中符号２２はフィルムを案内するためのガイドローラである。

【0076】

図３は前記の乾燥装置の第２実施例を示す図である。ここでは、熱風乾燥経路において、フィルムＦを赤外線ヒータ（図示せず）により水分を乾燥させた後、熱風装置（図示せず）を設けた乾燥炉内の渦巻状の経路に沿って走行させて熱風乾燥させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めている。図中符号３２はフィルムを案内するためのガイドローラである。

【0077】

図４は前記の乾燥装置の第３実施例を示す図である。ここでは、熱風乾燥経路において、フィルムＦの幅方向両端をフィルムの幅方向両側に配したフィルム輸動部材４０にクリップ４１を介して固定することにより、フィルム輸動部材の走行に伴って走行させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めている。

【0078】

図５は前記の乾燥装置の第４実施例を示す図である。ここでは、熱風乾燥経路において、フィルムＦをベルトコンベア５０のベルト５１上に吸着固定して搬送させることにより、フィルムがバタつかず蛇行しない様に安定した走行を実現し、フィルムの張力と温度をフィルムの収縮を所定範囲内におさえる程度に低めている。なお、ここでは吸着手段としてベルトコンベア５０のベルト５１に穿設した多数の小孔から空気を吸引する手段を採用している。

【0079】

図６は前記した本願発明者による先行発明の概要を示すものであり、フィルムＦに先ず水性インクジェットインキを用いて図柄および／または文字１を印刷し、さらにその上にインクジェットインキ、あるいはＵＶインキ、あるいはなＥＢインキを用いて透明な印刷層２を重ね印刷している。

【0080】

被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷において、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができる張力をフィルムに対し与えるとともに、上記張力と乾燥温度を被印刷対象のフィルムが張力と温度により収縮しない範囲に調整することが本願発明の特徴であるが、そのために印刷面積と乾燥温度と走行速度と張力のバランスの換算システムを備えたことを特徴とする水性インクジェット印刷装置としてもよい。

【0081】

より詳細には被印刷対象のフィルムが一定の張力を与えられながらインクヘッド部を通過して熱風乾燥経路を走行する水性インクジェット印刷装置において、
被印刷対象のフィルムの属性およびインクの使用面積を示すカバレッジを入力することにより、
印刷速度、
乾燥温度、
張力、
を自動算出する印刷管理システムを備えることにより、熱風乾燥時に熱風によりフィルムがバタつかず蛇行しないように安定した走行ができるとともに収縮しないようにした水性インクジェット印刷装置としてもよい。

【符号の説明】

【0082】

Ｆ フィルム
１ 図柄および／または文字
２ 透明な印刷層
１０ インクヘッド部
２０ 熱風乾燥経路
２１ 回転ドラム
２２ ガイドローラ
２３ 熱風装置
３２ ガイドローラ
４０ フィルム輸動部材
４１ クリップ
５０ ベルトコンベア
５１ ベルト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】