JP2019130869A - Manufacturing method and manufacturing device of inkjet printed matter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インクジェット印刷物の製造方法および製造装置に関し、詳細には、印刷媒体である紙基材の改質に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing an inkjet printed material, and more particularly to modification of a paper base material that is a printing medium.
近年、健康や環境保全に対する意識の高まりにより、インクジェット印刷には、水性のインクが用いられる場合がある。一方、水性インクは、一般に印刷用紙として用いられるキャスト紙およびコート紙等に濡れ難い。そのため、隣り合うドット同士の隙間が大きくなり易く、印刷物にスジが生じる場合がある。 In recent years, water-based inks are sometimes used for inkjet printing due to increased awareness of health and environmental conservation. On the other hand, water-based inks are difficult to get wet with cast paper, coated paper, and the like that are generally used as printing paper. Therefore, the gap between adjacent dots tends to be large, and streaks may occur in the printed matter.
そこで、インクジェット印刷専用紙として、表面にインクを吸収する層（インク受容層）を有する印刷用紙が上市されている。また、印刷媒体の表面にコロナ放電処理またはプラズマ処理等の表面処理を施して、表面の親水性を向上させることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, printing paper having a layer (ink receiving layer) that absorbs ink on the surface is marketed as a dedicated paper for inkjet printing. It has also been proposed to improve the hydrophilicity of the surface by subjecting the surface of the print medium to a surface treatment such as corona discharge treatment or plasma treatment (see, for example, Patent Document 1).
しかし、インクジェット印刷専用紙は、一般に生産コストが高くなり易い。また、特許文献１のように表面処理を行う場合、表面の親水化の程度を制御する必要がある。表面が過度に親水化されると、インクの液滴は、印刷媒体の面方向に広がり易くなるためである。この場合、形成されるドットの外縁が不明確になったり、隣り合うドット同士が混ざり合ったりして、得られる文字や画像が不鮮明になり易い。特許文献１は、様々な印刷媒体に対してコロナ放電処理を行うことを教示している。しかし、どの程度の処理を行うべきかの検討は十分ではない。 However, in general, inkjet printing paper tends to be expensive to produce. Moreover, when performing surface treatment like patent document 1, it is necessary to control the degree of hydrophilization of the surface. This is because if the surface is excessively hydrophilic, ink droplets are likely to spread in the surface direction of the print medium. In this case, the outer edges of the dots to be formed become unclear, or adjacent dots are mixed together, so that the obtained characters and images tend to be unclear. Patent Document 1 teaches that corona discharge treatment is performed on various print media. However, the examination of how much processing should be performed is not sufficient.
本発明の第一の局面は、印刷用の紙基材を準備する準備工程と、前記紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理工程と、前記コロナ放電処理された前記第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷工程と、を備え、前記インクは、着色剤および水を含み、前記コロナ放電処理の放電量は、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下である、インクジェット印刷物の製造方法に関する。 The first aspect of the present invention includes a preparation step of preparing a paper substrate for printing, a surface treatment step of performing a corona discharge treatment on the first main surface of the paper substrate, and the corona discharge treatment of the first And a printing step in which ink is attached to one main surface by an ink jet method. The ink contains a colorant and water, and the discharge amount of the corona discharge treatment is 40 W · min / m 2 or more, 300 W · min. It is related with the manufacturing method of the inkjet printed matter which is / m < 2 > or less.
本発明の第二の局面は、印刷用の紙基材を、搬送機の上流に供給する紙基材供給部と、前記紙基材供給部の下流に配置され、前記紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理部と、前記表面処理部の下流に配置され、前記コロナ放電処理された前記第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷部と、を具備し、前記インクは、着色剤および水を含み、前記コロナ放電処理の放電量は、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下である、インクジェット印刷物の製造装置に関する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a paper base material supply unit that supplies a paper base material for printing to an upstream side of a transport machine, and a downstream side of the paper base material supply unit. A surface treatment unit that performs corona discharge treatment on the main surface; and a printing unit that is disposed downstream of the surface treatment unit and that attaches ink to the first main surface that has been subjected to the corona discharge treatment by an inkjet method. The ink includes a colorant and water, and the discharge amount of the corona discharge treatment is 40 W · min / m 2 or more and 300 W · min / m 2 or less.
本発明によれば、スジとともに滲みが抑制されて、鮮明な文字および／または画像を備えるインクジェット印刷物が得られる。 According to the present invention, blurring is suppressed together with streaks, and an ink-jet printed matter having clear characters and / or images can be obtained.
本実施形態に係るインクジェット印刷物の製造方法は、印刷用の紙基材を準備する準備工程と、紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理工程と、コロナ放電処理された第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷工程と、を備える。インクは、着色剤および水を含む。コロナ放電処理の放電量は、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下である。 The manufacturing method of the inkjet printed matter which concerns on this embodiment is a preparatory process which prepares the paper base material for printing, the surface treatment process which performs a corona discharge process to the 1st main surface of a paper base material, and the 1st which carried out the corona discharge process. And a printing step in which ink is attached to one main surface by an inkjet method. The ink includes a colorant and water. The discharge amount of the corona discharge treatment is 40 W · min / m 2 or more and 300 W · min / m 2 or less.
通常、コロナ放電処理における放電量が多いほど被処理体の表面の親水性が高まり、水と被処理体との接触角は小さくなる。しかし、紙基材において、放電量と接触角との関係は、特異な挙動を示すことが判明した。すなわち、紙基材において、放電量が４０Ｗ・分／ｍ２未満である場合には、放電量に従って接触角は小さくなる。一方、放電量が４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下の範囲においては、放電量に従って接触角はわずかに大きくなるものの、次第にほぼ一定となる。 Usually, the greater the amount of discharge in the corona discharge treatment, the more hydrophilic the surface of the object to be treated, and the smaller the contact angle between water and the object to be treated. However, it has been found that the relationship between the discharge amount and the contact angle shows a unique behavior in the paper base material. That is, in the paper base material, when the discharge amount is less than 40 W · min / m 2 , the contact angle decreases according to the discharge amount. On the other hand, in the range where the discharge amount is 40 W · min / m 2 or more and 300 W · min / m 2 or less, the contact angle slightly increases according to the discharge amount, but gradually becomes substantially constant.
さらに、上記のように、放電量が４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下の範囲において、接触角はほぼ一定であるにもかかわらず、ドット径は、放電量に従ってわずかに小さくなる場合がある。メカニズムは不明であるが、紙基材においては、コロナ放電処理における放電量がある閾値を超えると、親水化が面方向ではなく、深さ方向に進行すると考えられる。これにより、インクが紙基材の内部に浸透し易くなって、ドット径が微減する。このように、インクが面方向に一定の範囲内で拡散するとともに、深さ方向に浸透することにより、スジとともに滲みが抑制されて、鮮明な文字および画像を得ることができる。なお、放電量が３００Ｗ・分／ｍ２を超えても、接触角は大きく変わらない一方、紙基材が損傷する場合がある。例えば、紙基材がコート剤層を備える場合、コート剤層が劣化する場合がある。 Further, as described above, in the range of discharge amount of 40 W · min / m 2 or more and 300 W · min / m 2 or less, the dot diameter is slightly increased according to the discharge amount, although the contact angle is almost constant. May be smaller. Although the mechanism is unknown, it is considered that in the paper base material, when the discharge amount in the corona discharge treatment exceeds a certain threshold, the hydrophilization proceeds in the depth direction instead of the surface direction. As a result, the ink easily penetrates into the paper substrate, and the dot diameter is slightly reduced. In this way, the ink diffuses in a certain range in the surface direction and penetrates in the depth direction, so that blurring is suppressed along with streaks, and clear characters and images can be obtained. In addition, even if the discharge amount exceeds 300 W · min / m 2 , the contact angle does not change greatly, but the paper substrate may be damaged. For example, when the paper substrate includes a coating agent layer, the coating agent layer may deteriorate.
以下、本実施形態の各工程について説明する。
（１）準備工程
印刷用の紙基材を準備する。
Hereinafter, each process of this embodiment is demonstrated.
(1) Preparation process A paper base material for printing is prepared.
（紙基材）
紙基材は、パルプを含む原料を抄紙して得られる。紙基材には、印刷用紙および板紙等が含まれる。印刷用紙は、書籍、雑誌等の印刷用として製造された紙であり、ここでは、ラベル、タグ、シール等に用いられる紙を含む。板紙は、パルプ、古紙などを原料として製造されて厚い紙の総称であり、例えば、段ボール紙等が含まれる。
(Paper substrate)
The paper base is obtained by papermaking a raw material containing pulp. The paper base includes printing paper and paperboard. The printing paper is paper manufactured for printing books, magazines, and the like, and includes paper used for labels, tags, stickers, and the like here. Paperboard is a generic term for thick paper produced from pulp, waste paper, etc., and includes, for example, corrugated paper.
パルプは、木材、あるいは、竹、葦等の非木材から、機械的または化学的処理によって抽出されたセルロース繊維の集合体である。パルプは、化学パルプおよび機械パルプに大別される。化学パルプは、木材および／または非木材から、セルロース繊維以外の部分（リグニン）を薬液と蒸気で溶解して得られる。機械パルプは、木材および／または非木材をそのまま機械ですり潰すことにより得られ、セルロース繊維以外の部分も含まれる。 Pulp is an aggregate of cellulose fibers extracted from wood or non-wood such as bamboo and straw by mechanical or chemical treatment. Pulp is roughly classified into chemical pulp and mechanical pulp. Chemical pulp is obtained from wood and / or non-wood by dissolving parts other than cellulose fibers (lignin) with chemicals and steam. Mechanical pulp is obtained by pulverizing wood and / or non-wood directly with a machine, and includes parts other than cellulose fibers.
印刷用紙は、大きくは、キャスト紙、コート紙およびインクジェット印刷専用紙を含む塗工印刷用紙および非塗工印刷用紙に分けられる。
非塗工印刷用紙は、抄紙工程および乾燥工程の後、顔料および／または各種コート剤の塗布が行われていない印刷用紙である。非塗工印刷用紙は、JIS P 0001に従えば、化学パルプの含有量によって、印刷用紙Ａ、Ｂ、ＣおよびＤのグレードに分けられる。印刷用紙Ａ（いわゆる上質紙）は化学パルプ含有量が１００％であり、印刷用紙Ｂは化学パルプ含有量が７０％以上であり、印刷用紙Ｃは化学パルプ含有量が４０％以上７０％未満であり、印刷用紙Ｄ（いわゆるザラ紙）は化学パルプ含有量が４０％未満である。
Printing paper is roughly divided into coated printing paper and non-coated printing paper including cast paper, coated paper, and ink jet printing paper.
The uncoated printing paper is a printing paper on which no pigment and / or various coating agents are applied after the paper making process and the drying process. The uncoated printing paper is classified into printing paper A, B, C and D grades according to the content of chemical pulp according to JIS P0001. Printing paper A (so-called high-quality paper) has a chemical pulp content of 100%, printing paper B has a chemical pulp content of 70% or more, and printing paper C has a chemical pulp content of 40% or more and less than 70%. Yes, printing paper D (so-called rough paper) has a chemical pulp content of less than 40%.
塗工印刷用紙のうちコート紙は、広義には、例えば鉱物性顔料および接着剤を混合して得られるコート剤が、非塗工印刷用紙の少なくとも片面に塗工された印刷用紙である。塗工印刷用紙は、JIS P 0001に従えば、コート剤の塗布量によって、アート紙、狭義のコート紙および微塗工紙に分けられる。アート紙は、非塗工印刷用紙の片面に２０ｇ／ｍ２前後のコート剤が塗布された印刷用紙である。狭義のコート紙は、非塗工印刷用紙の片面に１０ｇ／ｍ２前後のコート剤が塗布された印刷用紙である。微塗工印刷用紙は、非塗工印刷用紙の両面における塗工量が１２ｇ／ｍ２以下の印刷用紙である。 Coated paper of coated printing paper is, in a broad sense, printing paper obtained by coating a coating agent obtained by, for example, mixing a mineral pigment and an adhesive on at least one surface of non-coated printing paper. According to JIS P 0001, coated printing paper is classified into art paper, narrowly-coated paper, and fine coated paper according to the coating amount of the coating agent. Art paper is printing paper in which a coating agent of about 20 g / m 2 is applied to one side of uncoated printing paper. Coated paper in the narrow sense is printing paper in which a coating agent of around 10 g / m 2 is applied to one side of non-coated printing paper. The finely coated printing paper is a printing paper in which the coating amount on both sides of the non-coated printing paper is 12 g / m 2 or less.
塗工印刷用紙のうちキャスト紙（キャストコート紙、ミラーコート紙とも称される）は、上記のようなコート剤を非塗工印刷用紙の少なくとも片面に塗布した後、例えば、光沢クロムメッキされている平滑なキャストドラムに密着させながら加熱乾燥させることにより得られる。キャスト紙は、優れた光沢を有している。 Of coated printing paper, cast paper (also called cast coated paper or mirror coated paper) is coated with at least one side of the non-coated printing paper, and then, for example, gloss chrome plated. It is obtained by heating and drying while in close contact with a smooth cast drum. Cast paper has an excellent gloss.
インクジェット印刷専用紙は、通常、比表面積の大きな填料（例えば、クレー、タルク、炭酸カルシウム、尿素ホルマリン樹脂等）が内添されているか、あるいは、多孔質微粒子を含むインク受容層を備えている。噴射されたインクは、これら粒子の隙間に浸透することにより、紙の内部に取り込まれる。そのため、インクにじみは起こり難い。 Ink-jet printing paper is usually provided with a filler having a large specific surface area (for example, clay, talc, calcium carbonate, urea formalin resin, etc.) or an ink receiving layer containing porous fine particles. The ejected ink penetrates into the gaps between these particles and is taken into the paper. For this reason, ink bleeding is unlikely to occur.
紙基材は、インクの吸収性に優れる点で、非塗工印刷用紙またはインクジェット印刷専用紙であってもよい。ただし、本実施形態によれば、広義のコート紙やキャスト紙のようにコート剤層を備える紙基材を用いる場合にも、インクの滲みを抑制することができる。 The paper base material may be non-coated printing paper or ink jet printing paper in that it has excellent ink absorbability. However, according to the present embodiment, it is possible to suppress ink bleeding even when a paper base material including a coating agent layer such as coated paper or cast paper in a broad sense is used.
紙基材の単位面積当たりの質量は特に限定されず、例えば、５０ｇ／ｍ２〜２００ｇ／ｍ２である。 Mass per unit area of the paper substrate is not particularly limited, for example, a 50g / m 2 ~200g / m 2 .
紙基材はパルプを含むため、水分を含みやすい。パッケージされる直前の紙基材の水分率は、例えば４〜８質量％程度であるが、水分を吸収すると１０質量％程度にまで増加する場合がある。インクの滲みを抑制する観点から、印刷工程に供される紙基材の水分率は６質量％以下であることが好ましく、４質量％以下であることが好ましい。上記水分率は、紙用の水分計（例えば、株式会社島津製作所製、ＭＯＣ６３ｕ等）により測定できる。 Since the paper base material contains pulp, it easily contains moisture. The moisture content of the paper substrate immediately before packaging is, for example, about 4 to 8% by mass, but may increase to about 10% by mass when moisture is absorbed. From the viewpoint of suppressing ink bleeding, the moisture content of the paper base material used in the printing process is preferably 6% by mass or less, and more preferably 4% by mass or less. The moisture content can be measured with a moisture meter for paper (for example, MOC63u manufactured by Shimadzu Corporation).
（２）表面処理工程
紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う。
コロナ放電処理により、第１主面に極性基（例えば、ヒドロキシ基、カルボニル基等）が付加されて、親水性が向上する。よって、インクの第１主面に対する濡れ性が向上する。コロナ放電処理は、第１主面に加えて、第１主面の反対側の第２主面にも行ってよい。
(2) Surface treatment process A corona discharge treatment is performed on the first main surface of the paper substrate.
By the corona discharge treatment, a polar group (for example, a hydroxy group, a carbonyl group, etc.) is added to the first main surface, and hydrophilicity is improved. Therefore, the wettability of the ink with respect to the first main surface is improved. The corona discharge treatment may be performed on the second main surface opposite to the first main surface in addition to the first main surface.
このとき、コロナ放電処理の放電量を、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下にする。これにより、親水化は、紙基材の面方向だけでなく、深さ方向にも進行する。インクのスジおよび滲みを抑制する効果がさらに高まる点で、コロナ放電処理の放電量は１００Ｗ・分／ｍ２以上であることが好ましい。一方、紙基材の損傷を防止する観点から、コロナ放電処理の放電量は、２００Ｗ・分／ｍ２以下であることが好ましい。特に、コロナ放電処理の放電量が１００Ｗ・分／ｍ２以上、２００Ｗ・分／ｍ２以下であると、インクのスジおよび滲みを抑制する効果が高まり、紙基材の損傷が防止されるとともに、コストの点でも有利である。 At this time, the discharge amount of the corona discharge treatment is set to 40 W · min / m 2 or more and 300 W · min / m 2 or less. Thereby, hydrophilization advances not only in the surface direction of a paper base material but in the depth direction. The discharge amount of the corona discharge treatment is preferably 100 W · min / m 2 or more from the viewpoint of further enhancing the effect of suppressing ink streaks and bleeding. On the other hand, from the viewpoint of preventing the paper substrate from being damaged, the discharge amount of the corona discharge treatment is preferably 200 W · min / m 2 or less. In particular, when the discharge amount of the corona discharge treatment is 100 W · min / m 2 or more and 200 W · min / m 2 or less, the effect of suppressing ink streaks and bleeding is enhanced, and damage to the paper substrate is prevented. This is also advantageous in terms of cost.
コロナ放電が生じる電極の先端から紙基材までの距離は特に限定されないが、１ｍｍ〜２０ｍｍが好ましい。 The distance from the tip of the electrode where corona discharge occurs to the paper substrate is not particularly limited, but is preferably 1 mm to 20 mm.
インク液滴とコロナ放電処理後の第１主面とがなす角度（接触角）は、例えば、１５度以上、２２度以下である。これにより、インク液滴は、第１主面に適度に濡れ広がりつつも、滲みは抑制される。 The angle (contact angle) formed between the ink droplet and the first main surface after the corona discharge treatment is, for example, 15 degrees or more and 22 degrees or less. Thus, the ink droplets are moderately wetted and spread on the first main surface, but bleeding is suppressed.
（３）印刷工程
紙基材のコロナ放電処理された第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させて、第１主面に、文字および／または画像を印刷する。印刷には、従来公知のインクジェットプリンタを使用することができる。
(3) Printing process An ink is made to adhere to the 1st main surface by which the corona discharge process of the paper base material was carried out, and a character and / or an image are printed on the 1st main surface. A conventionally known inkjet printer can be used for printing.
（インク）
インクは、着色剤および水を含む。
水は、インクの主溶媒であり、溶媒全体の５０質量％以上、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９０質量％以上を占める。
(ink)
The ink includes a colorant and water.
Water is the main solvent of the ink, and occupies 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more of the entire solvent.
インクは、水以外の溶媒として、水溶性の有機溶剤を含んでいてもよい。水溶性の有機溶剤としては、例えば、ジエチレングリコール等の多価アルコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等の低級アルキルエーテル等が挙げられる。水溶性の有機溶剤の含有割合は、インクジェットヘッド内での乾燥を防止する観点から、溶媒全体の１０質量％以上であることが好ましい。水溶性の有機溶剤の含有割合は、印刷後に速やかに乾燥できる点で、４０質量％以下であることが好ましい。 The ink may contain a water-soluble organic solvent as a solvent other than water. Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols such as diethylene glycol, lower alkyl ethers such as triethylene glycol monomethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether, and the like. The content ratio of the water-soluble organic solvent is preferably 10% by mass or more based on the whole solvent from the viewpoint of preventing drying in the ink jet head. The content of the water-soluble organic solvent is preferably 40% by mass or less because it can be dried quickly after printing.
着色剤としては特に限定されないが、例えば、自己分散顔料および樹脂分散顔料等の顔料、直接染料、酸性染料、塩基性染料、反応性染料および食品用色素等の水溶性染料が挙げられる。着色剤の濃度も特に限定されないが、例えば、インクの１〜８質量％である。 Although it does not specifically limit as a coloring agent, For example, water-soluble dyes, such as pigments, such as a self-dispersion pigment and a resin dispersion pigment, a direct dye, an acid dye, a basic dye, a reactive dye, and a foodstuff pigment | dye. The concentration of the colorant is not particularly limited, but is, for example, 1 to 8% by mass of the ink.
インクは、添加剤として、例えば、樹脂粒子、ワックス、ｐＨ調節剤、金属封鎖剤、防カビ剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、湿潤剤、界面活性剤および防錆剤等を含んでいてもよい。 The ink contains, for example, resin particles, wax, a pH adjuster, a metal sequestering agent, an antifungal agent, a viscosity adjusting agent, a surface tension adjusting agent, a wetting agent, a surfactant and an antirust agent as additives. Also good.
（４）乾燥工程
準備工程の後、印刷工程の前に、紙基材を加熱する乾燥工程を備えてもよい。これにより、紙基材の水分率が低く（例えば、４質量％以下）なって、インクが紙基材の内部に浸透し易くなる。よって、滲みがさらに抑制され得る。
(4) Drying process You may provide the drying process which heats a paper base material after a preparatory process and before a printing process. As a result, the moisture content of the paper substrate becomes low (for example, 4% by mass or less), and the ink easily penetrates into the paper substrate. Therefore, bleeding can be further suppressed.
乾燥工程は、準備工程の後、表面処理工程の前に行われてもよいし、表面処理工程の後、印刷工程の前に行われてもよい。あるいは、乾燥工程は、印刷工程とともに実行されてもよい。 The drying process may be performed after the preparation process and before the surface treatment process, or may be performed after the surface treatment process and before the printing process. Alternatively, the drying process may be performed together with the printing process.
紙基材を加熱する方法は特に限定されず、遠赤外線ヒータ、温風ヒータ等のヒータを用いて、熱伝導、対流あるいは輻射により直接的に紙基材を加熱してもよい。これらヒータは、紙基材の第１主面側および／または第２主面側に配置される。あるいは、紙基材が載置される架台を加熱することにより、間接的に紙基材を加熱してもよい。架台を加熱する原理も特に限定されない。例えば、上記のようなヒータを用いて、熱伝導、対流あるいは輻射により架台を加熱してもよい。架台が金属材料または導電性を有する樹脂により形成される場合には、ＩＨ（Induction Heating：誘導加熱）により生じたうず電流を架台に流すか、あるいは、架台に直接的に電流を流して、発生したジュール熱により、架台を加熱してもよい。 The method for heating the paper substrate is not particularly limited, and the paper substrate may be directly heated by heat conduction, convection, or radiation using a heater such as a far infrared heater or a warm air heater. These heaters are arranged on the first main surface side and / or the second main surface side of the paper base material. Or you may heat a paper base material indirectly by heating the mount in which a paper base material is mounted. The principle of heating the gantry is not particularly limited. For example, the gantry may be heated by heat conduction, convection or radiation using the heater as described above. When the gantry is made of metal material or conductive resin, the eddy current generated by IH (Induction Heating) is passed through the gantry, or the current is passed directly through the gantry. The gantry may be heated by the Joule heat.
（５）その他
生産性の観点から、上記の各工程は、インライン方式で行われてもよい。インライン方式では、搬送機によって搬送されている紙基材の第１主面に対してコロナ放電処理が行われ、引き続き、搬送機によって搬送されているコロナ放電処理された第１主面に対してインクが付与される。この場合、例えば、準備工程の後、紙基材を搬送機の上流に供給し、下流に向けて搬送する搬送工程が付加される。
(5) Others From the viewpoint of productivity, each of the above steps may be performed by an inline method. In the in-line method, the corona discharge treatment is performed on the first main surface of the paper base material being transported by the transport device, and subsequently, the first main surface subjected to the corona discharge processing is transported by the transport device. Ink is applied. In this case, for example, after the preparation process, a transport process is performed in which the paper base is supplied upstream of the transport machine and transported downstream.
［製造装置］
インクジェット印刷物を製造する方法は、例えば、印刷用の紙基材を搬送機の上流に供給する紙基材供給部と、紙基材供給部の下流に配置され、紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理部と、表面処理部の下流に配置され、コロナ放電処理された第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷部と、を具備する製造装置により実施される。製造装置は、紙基材供給部の下流であって、かつ、印刷部の上流に配置され、紙基材を加熱する乾燥部をさらに備えてもよい。
[manufacturing device]
A method for producing an ink-jet printed material includes, for example, a paper base material supply unit that supplies a paper base material for printing upstream of a transport machine, and a first main surface of the paper base material that is disposed downstream of the paper base material supply unit. And a surface treatment unit for performing corona discharge treatment, and a printing unit that is disposed downstream of the surface treatment unit and that adheres ink to the first main surface subjected to the corona discharge treatment by an inkjet method. The The manufacturing apparatus may further include a drying unit that is disposed downstream of the paper base material supply unit and upstream of the printing unit and that heats the paper base material.
以下、図１を参照しながら、インクジェット印刷物を製造する装置について説明する。図１は、インクジェット印刷物の製造装置の構成の一例を概略的に示す側面図である。製造装置１００は、インクジェット印刷物を製造するための製造ラインを構成している。製造装置１００において、紙基材１０は、製造ラインの上流から下流に搬送される。
Hereinafter, an apparatus for producing an inkjet printed matter will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a side view schematically illustrating an example of a configuration of an inkjet printed material manufacturing apparatus. The
（ａ）紙基材供給部
製造装置１００の最上流には、供給リール１２１に捲回された紙基材１０を備える紙基材供給部１２０が設けられている。紙基材供給部１２０は、供給リール１２１を回転させて、紙基材１０を搬送機１１０に供給する。搬送機１１０は、例えば、複数の搬送ローラ１１１と、搬送ローラ１１１で張架される搬送ベルト１１２とを備える。少なくとも１本の搬送ローラ１１１が回転駆動することにより、搬送ベルト１１２が回転し、紙基材１０が搬送される。
(A) Paper base material supply unit A paper base
（ｂ）表面処理部
紙基材１０は、搬送機１１０により表面処理部１３０に搬送される。
表面処理部１３０は、コロナ放電装置１３１を備える。表面処理部１３０では、紙基材１０のコロナ放電装置１３１に対向する第１主面１０Ｘが、コロナ放電処理される。
(B) Surface Treatment Unit The
The
（ｃ）印刷部
紙基材１０は、コロナ放電処理された後、搬送機１１０により印刷部１４０に搬送される。
印刷部１４０は、インクジェットプリンタ１４１を備える。印刷部１４０では、紙基材１０のコロナ放電処理された第１主面１０Ｘに、インクジェットプリンタ１４１によりインクが付与されて、インクジェット印刷物２０が得られる。
(C) Printing unit The
The
（ｄ）乾燥部
製造装置１００は、乾燥部を備えていてもよい。乾燥部は、紙基材供給部１２０の下流であって、かつ、印刷部１４０の上流に配置される。図示例では、乾燥部（加熱装置１６０）は、表面処理部１３０における搬送機１１０の内部に収容されており、搬送機１１０を加熱することにより、間接的に紙基材１０を加熱する。
(D) Drying unit The
（ｅ）回収部
最後に、印刷部１４０からインクジェット印刷物２０を搬出し、より下流側に配置されている回収部１５０に搬送する。回収部１５０は、インクジェット印刷物２０を捲き取る回収リール１５１を内蔵しており、インクジェット印刷物２０は回収リール１５１に巻き取られて回収される。
(E) Collection part Finally, the inkjet printed
以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example and a comparative example, this invention is not limited to a following example.
［実施例１］
上質紙にコート剤が塗布された塗工印刷用紙（キャスト紙、水分率５．７質量％、８６．５ｇ／ｍ２、厚み９１μｍ）、および、ブラック（Ｋ、着色剤：カーボンブラック）、シアン（Ｃ、着色剤：フタロシアニン顔料）、マゼンタ（Ｍ、着色剤：キナクリドン）、イエロー（Ｙ、着色剤：有機顔料）の４色のインクを準備した。
[Example 1]
Coated printing paper (coated paper, moisture content 5.7 mass%, 86.5 g / m 2 , thickness 91 μm) coated with high-quality paper, black (K, colorant: carbon black), cyan Four color inks (C, colorant: phthalocyanine pigment), magenta (M, colorant: quinacridone), and yellow (Y, colorant: organic pigment) were prepared.
各インクに含まれる顔料は、いずれも１〜８質量％であった。各インクは、溶媒として、水を５０〜８０質量％含み、水溶性の有機溶剤は１０〜４０質量％であった。また、各インクは、粘度調整剤としてプロピレングリコールを適量含み、ｐＨ調整剤としてトリエタノールアミンを適量含む。 The pigment contained in each ink was 1 to 8% by mass. Each ink contained 50 to 80% by mass of water as a solvent, and 10 to 40% by mass of a water-soluble organic solvent. Each ink contains an appropriate amount of propylene glycol as a viscosity adjusting agent and an appropriate amount of triethanolamine as a pH adjusting agent.
上記塗工印刷用紙を架台に載置して、その第１主面に、放電量４３．７Ｗ・分／ｍ２の条件でコロナ放電処理を行った。次いで、上記塗工印刷用紙をインクジェットプリンタにセットして、その第１主面に上記各インクの液滴をそれぞれ付着させて、４色のドットを形成した。インクの液滴量は、いずれも５ピコリットル（ｐｌ）とした。 The coated printing paper was placed on a gantry, and the first main surface was subjected to corona discharge treatment under the condition of a discharge amount of 43.7 W · min / m 2 . Next, the coated printing paper was set in an ink jet printer, and the ink droplets were attached to the first main surface to form four color dots. The ink droplet amount was 5 picoliters (pl).
形成されたドットの中から、各色１０個ずつ選出して直径を測定し、平均化された数値を各色のドットの直径とした。結果を図２に示す。なお、ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１５．８度であった。 Ten dots of each color were selected from the formed dots, the diameter was measured, and the averaged numerical value was used as the diameter of the dot of each color. The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 15.8 degrees.
［実施例２］
コロナ放電処理の放電量を８７．４Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１５．３度であった。
[Example 2]
Except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 87.4 W · min / m 2 , dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 15.3 degrees.
［実施例３］
コロナ放電処理の放電量を１２１．８Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１５．１度であった。
[Example 3]
Dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 121.8 W · min / m 2 . The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 15.1 degrees.
［実施例４］
コロナ放電処理の放電量を１５３．８Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１５．５度であった。
[Example 4]
Dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 153.8 W · min / m 2 . The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 15.5 degrees.
［実施例５］
コロナ放電処理の放電量を１９２．３Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１４．２度であった。
[Example 5]
Except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 192.3 W · min / m 2 , dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 14.2 degrees.
［比較例１］
コロナ放電処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクと第１主面との接触角は、２６．６度であった。
[Comparative Example 1]
Except that the corona discharge treatment was not performed, dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface was 26.6 degrees.
［比較例２］
コロナ放電処理の放電量を２１．９Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。ブラックのインクとコロナ放電処理後の第１主面との接触角は、１８．１度であった。
[Comparative Example 2]
Except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 21.9 W · min / m 2 , dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in FIG. The contact angle between the black ink and the first main surface after the corona discharge treatment was 18.1 degrees.
［比較例３］
コロナ放電処理の放電量を３０４．５Ｗ・分／ｍ２にしたこと以外は、実施例１と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図２に示す。
[Comparative Example 3]
Dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the discharge amount of the corona discharge treatment was 304.5 W · min / m 2 . The results are shown in FIG.
［実施例６〜実施例１０］
インクの液滴量を７ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例１〜実施例５と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図３に示す。
[Examples 6 to 10]
Except that the ink droplet amount was changed to 7 pl, dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 5, respectively. The results are shown in FIG.
［比較例４〜比較例６］
インクの液滴量を７ｐｌにしたこと以外は、それぞれ比較例１〜比較例３と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図３に示す。
[Comparative Examples 4 to 6]
Except that the amount of ink droplets was 7 pl, dots were formed on the first main surface in the same manner as Comparative Examples 1 to 3, respectively, and evaluated. The results are shown in FIG.
［実施例１１〜実施例１５］
インクの液滴量を１２ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例１〜実施例５と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図４に示す。
[Examples 11 to 15]
Except that the amount of ink droplets was set to 12 pl, dots were formed on the first main surface in the same manner as in Examples 1 to 5, and evaluated. The results are shown in FIG.
［比較例７〜比較例９］
インクの液滴量を１２ｐｌにしたこと以外は、それぞれ比較例１〜比較例３と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を図４に示す。
[Comparative Examples 7 to 9]
Except that the ink droplet amount was set to 12 pl, dots were formed on the first main surface in the same manner as Comparative Examples 1 to 3, respectively, and evaluated. The results are shown in FIG.
図２〜４のグラフからわかるように、コロナ放電処理の放電量を４０Ｗ・分／ｍ２以上にすることにより、放電量が４０Ｗ・分／ｍ２未満の場合よりも、塗工印刷用紙に付着したドットの径が大きくなる。ただし、ドット径はある一定以上に大きくならず、ピーク時よりも小さな値で安定化する。さらに放電量を３００Ｗ・分／ｍ２より大きくしても、ドット径の変化は小さい。また、放電量を３００Ｗ・分／ｍ２より大きくすると、コート剤層の表面に荒れが生じることが懸念される。放電量を大きくするためには、放電装置を大型化したり、処理速度を低下させる必要が生じる。そのため、放電量を３００Ｗ・分／ｍ２より大きくすると、高コストになり、加えて生産性が低下する場合もある。 As can be seen from the graphs in FIGS. 2 to 4, by setting the discharge amount of the corona discharge treatment to 40 W · min / m 2 or more, the discharge amount is less than 40 W · min / m 2 on the coated printing paper. The diameter of the adhered dots increases. However, the dot diameter does not become larger than a certain value and stabilizes at a value smaller than the peak value. Further, even if the discharge amount is made larger than 300 W · min / m 2 , the change in the dot diameter is small. Further, when the discharge amount is larger than 300 W · min / m 2, there is a concern that the surface of the coating agent layer is roughened. In order to increase the discharge amount, it is necessary to increase the size of the discharge device or reduce the processing speed. For this reason, if the discharge amount is larger than 300 W · min / m 2 , the cost increases, and the productivity may decrease in some cases.
実施例１〜１５と同様の条件で文字および画像をそれぞれ印刷したところ、得られた印刷物は、いずれもスジとともに滲みが抑制されて、非常に鮮明であった。 When characters and images were printed under the same conditions as in Examples 1 to 15, the obtained printed matter was very clear, with blurring suppressed together with streaks.
［実施例１６］
搬送機（搬送ベルト）で搬送される塗工印刷用紙に対して、コロナ放電処理およびインクジェット印刷をこの順に連続して行ったこと以外は、実施例２と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表１に示す。
[Example 16]
Except that the corona discharge treatment and the inkjet printing were successively performed in this order on the coated printing paper conveyed by the conveyance machine (conveyance belt), dots were formed on the first main surface in the same manner as in Example 2. Formed and evaluated. The results are shown in Table 1.
［実施例１７］
コロナ放電処理の前に加熱処理を行ったこと以外は、実施例１６と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表１に示す。なお、加熱処理は、塗工印刷用紙を、７０℃に加熱された金属製の搬送機に載置することにより行った。この結果、インクジェット印刷に供される直前の塗工印刷用紙の水分率は、３．６質量％であった。
[Example 17]
Dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 16 except that the heat treatment was performed before the corona discharge treatment. The results are shown in Table 1. The heat treatment was performed by placing the coated printing paper on a metal transporter heated to 70 ° C. As a result, the moisture content of the coated printing paper immediately before being subjected to inkjet printing was 3.6% by mass.
［実施例１８、実施例１９］
インクの液滴量を７ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例１６および実施例１７と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表２に示す。
[Example 18, Example 19]
Except that the ink droplet amount was 7 pl, dots were formed on the first main surface in the same manner as in Example 16 and Example 17, respectively, and evaluated. The results are shown in Table 2.
［実施例２０、実施例２１］
インクの液滴量を１２ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例１６および実施例１７と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表３に示す。
[Example 20, Example 21]
Except that the ink droplet amount was set to 12 pl, dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Example 16 and Example 17, respectively. The results are shown in Table 3.
［実施例２２］
搬送機（搬送ベルト）で搬送される塗工印刷用紙に対して、コロナ放電処理およびインクジェット印刷をこの順に連続して行ったこと以外は、実施例３と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表４に示す。
[Example 22]
Dots are formed on the first main surface in the same manner as in Example 3 except that the corona discharge treatment and the ink jet printing are successively performed in this order on the coated printing paper conveyed by the conveying machine (conveying belt). Formed and evaluated. The results are shown in Table 4.
［実施例２３］
上記塗工印刷用紙を７０℃に加熱された架台に載置して、加熱処理しながらコロナ放電処理を行ったこと以外は、実施例２２と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表４に示す。この結果、インクジェット印刷に供される直前の塗工印刷用紙の水分率は、３．６質量％であった。
[Example 23]
The coated printing paper was placed on a pedestal heated to 70 ° C., and dots were formed on the first main surface in the same manner as in Example 22 except that the corona discharge treatment was performed while performing the heat treatment. evaluated. The results are shown in Table 4. As a result, the moisture content of the coated printing paper immediately before being subjected to inkjet printing was 3.6% by mass.
［実施例２４、実施例２５］
インクの液滴量を７ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例２２、実施例２３と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表５に示す。
[Example 24, Example 25]
Except for setting the ink droplet amount to 7 pl, dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Examples 22 and 23, respectively. The results are shown in Table 5.
［実施例２６、実施例２７］
インクの液滴量を１２ｐｌにしたこと以外は、それぞれ実施例２２、実施例２３と同様にして第１主面にドットを形成し、評価した。結果を表６に示す。
[Example 26, Example 27]
Except that the amount of ink droplets was set to 12 pl, dots were formed on the first main surface and evaluated in the same manner as in Examples 22 and 23, respectively. The results are shown in Table 6.
［参考例］
紙基材に替えて、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルムに対して、実施例１〜実施例５、比較例１および比較例２と同様にしてドットを形成し、評価した。結果を図５に示す。
[Reference example]
In place of the paper substrate, dots were formed and evaluated in the same manner as in Examples 1 to 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 on a film made of polyethylene terephthalate (PET). The results are shown in FIG.
水を含むインクは樹脂フィルム製の基材に濡れ難いため、コロナ放電処理を行わずにインクジェット印刷を施すと、得られる印刷物にはスジが生じていた。一方、紙基材と同様の条件でコロナ放電処理を施すと、親水性が過度に高まり、ドット径は非常に大きくなった。その結果、得られる印刷物には滲みが発生しており、不鮮明であった。 Since the ink containing water is difficult to get wet with the substrate made of a resin film, when ink jet printing is performed without performing the corona discharge treatment, streaks are generated in the obtained printed matter. On the other hand, when the corona discharge treatment was performed under the same conditions as those for the paper substrate, the hydrophilicity increased excessively and the dot diameter became very large. As a result, the printed matter obtained was blurred and unclear.
本発明に係る製造方法および製造装置は、鮮明な文字および／または画像を備えるインクジェット印刷物が得られるため、紙基材を印刷媒体とする種々の用途に使用できる。 The manufacturing method and the manufacturing apparatus according to the present invention can be used for various applications in which a paper base is used as a printing medium because an ink-jet printed material having clear characters and / or images can be obtained.
１００：製造装置
１１０：搬送機
１１１：搬送ローラ
１１２：搬送ベルト
１２０：紙基材供給部
１２１：供給リール
１３０：表面処理部
１３１：コロナ放電装置
１４０：印刷部
１４１：インクジェットプリンタ
１５０：回収部
１５１：回収リール
１６０：乾燥部（加熱装置）
１０：紙基材
１０Ｘ：第１主面
２０：インクジェット印刷物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Manufacturing apparatus 110: Conveyance machine 111: Conveyance roller 112: Conveyance belt 120: Paper base material supply part 121: Supply reel 130: Surface treatment part 131: Corona discharge device 140: Printing part 141: Inkjet printer 150: Collection part 151 : Collection reel 160: Drying section (heating device)
10:
Claims (10)
前記紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理工程と、
前記コロナ放電処理された前記第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷工程と、を備え、
前記インクは、着色剤および水を含み、
前記コロナ放電処理の放電量は、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下である、インクジェット印刷物の製造方法。 A preparation step of preparing a paper substrate for printing;
A surface treatment step of performing corona discharge treatment on the first main surface of the paper substrate;
A printing step of attaching ink to the first main surface that has been subjected to the corona discharge treatment by an inkjet method;
The ink includes a colorant and water;
The discharge amount of the corona discharge treatment, 40W · min / m 2 or more, or less 300 W · min / m 2, the manufacturing method of the ink jet prints.
前記表面処理工程では、前記搬送機によって搬送されている前記紙基材の前記第１主面に前記コロナ放電処理が行われ、
前記印刷工程では、前記搬送機によって搬送されている前記コロナ放電処理された前記第１主面に前記インクを付着させる、請求項１〜７のいずれか一項に記載のインクジェット印刷物の製造方法。 After the preparation step, the paper substrate is further supplied upstream of the transport machine, further comprising a transport step of transporting toward the downstream,
In the surface treatment step, the corona discharge treatment is performed on the first main surface of the paper base material being transported by the transport machine,
In the said printing process, the said ink is made to adhere to the said 1st main surface by which the said corona discharge process is conveyed by the said conveying machine, The manufacturing method of the inkjet printed material as described in any one of Claims 1-7.
前記紙基材供給部の下流に配置され、前記紙基材の第１主面にコロナ放電処理を行う表面処理部と、
前記表面処理部の下流に配置され、前記コロナ放電処理された前記第１主面に、インクジェット法によりインクを付着させる印刷部と、を具備し、
前記インクは、着色剤および水を含み、
前記コロナ放電処理の放電量は、４０Ｗ・分／ｍ２以上、３００Ｗ・分／ｍ２以下である、インクジェット印刷物の製造装置。 A paper base material supply unit for supplying a paper base material for printing upstream of the transport machine;
A surface treatment unit disposed downstream of the paper base material supply unit and performing a corona discharge treatment on the first main surface of the paper base material;
A printing unit that is disposed downstream of the surface treatment unit and that adheres ink to the first main surface that has been subjected to the corona discharge treatment by an inkjet method;
The ink includes a colorant and water;
The discharge amount of the corona discharge treatment, 40W · min / m 2 or more, or less 300 W · min / m 2, the ink-jet prints of the manufacturing apparatus.
The inkjet printed matter manufacturing apparatus according to claim 9, further comprising a drying unit that is disposed downstream of the paper base material supply unit and upstream of the printing unit and that heats the paper base material.
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