JP6255212B2 - 缶体の製造方法、印刷装置、および、飲料用缶 - Google Patents

Description

本発明は、缶体の製造方法、印刷装置、および、飲料用缶に関する。

特許文献１には、樹脂成分３０〜９５質量％および紫外線硬化型反応性希釈剤５〜５０質量％を含有し、着色顔料成分含有量が１０質量％以下、常温でのタックバリューが５〜４０であることを特徴とする紫外線硬化型サイズコート用インキが開示されている。

特開２００３−１２９７４号公報

飲料缶に用いられる缶体は金属により形成されることが多く、このように金属で形成された缶体へ印刷を行うと、金属の地の影響を受け、印刷された画像の発色性が低下する。ここで、発色性の低下を防止するため、缶体の外周面に下地層を形成することがあるが、単に、下地層を形成すると、今度は、金属の地が隠れてしまい、金属の地を生かしたデザインを缶体に付与できなくなる。
本発明の目的は、金属の地を覆う層が形成される缶体に施されるデザインのバリエーションを増やすことにある。

本発明が適用される缶体の製造方法は、飲料缶に用いられる缶体の製造方法であって、筒状に形成され且つ金属材料により形成され外周面に金属の地が現れている前記缶体の当該外周面に対し、当該金属の地を覆う層を形成し、前記金属の地を覆う層を形成後、前記缶体の前記外周面に対し、画像を形成し、前記金属の地を覆う層の形成は、複数のインク吐出口を有し、インクを吐出するか否かの制御を当該インク吐出口毎に行うことが可能なインクジェットヘッドによって行われることを特徴とする缶体の製造方法である。

ここで、前記金属の地を覆う層は、前記缶体の前記外周面の一部に形成され、前記金属の地を覆う層が形成される部分と、当該金属の地を覆う層が形成されない部分とが、前記缶体の周方向において互いに隣り合うように、当該金属の地を覆う層が形成されることを特徴とすることができる。この場合、光沢を有する画像と、この画像よりも光沢度が低い画像とを、缶体の周方向において隣り合わせることができ、缶体のデザインのバリエーションを増やすことができる。
また、前記金属の地を覆う層は、前記缶体の前記外周面の一部に形成され、前記画像の形成は、前記金属の地を覆う層が形成されている部分、および、当該金属の地を覆う層が形成されていない部分の両者に対して行われることを特徴とすることができる。この場合、一つの缶体に対し、光沢を有する画像と、この画像よりも光沢度が低い画像とを形成できるようになり、缶体のデザインのバリエーションを増やすことができる。
また、前記金属の地を覆う層が形成された後、当該金属の地を覆う層の上に、当該金属の地を覆う層と同じ色のインクをさらに付着させ、前記インクの前記付着は、前記金属の地を覆う層の少なくとも表面が硬化した後に行われることを特徴とすることができる。この場合、金属の地を覆う層の大きさが本来意図した大きさよりも大きくなることを抑制できる。

また、本発明を印刷装置として捉えた場合、本発明が適用される印刷装置は、筒状に形成され金属材料により形成され飲料缶に用いられる缶体への印刷を行う印刷装置であって、複数のインク吐出口を有しインクを吐出するか否かの制御を当該インク吐出口毎に行うことが可能なインクジェットヘッドを用い、前記缶体の外周面に対し、当該外周面に現れている金属の地を覆う層を形成する層形成手段と、前記層形成手段による層の形成後、前記缶体の外周面に対し画像を形成する画像形成手段と、を備える印刷装置である。

ここで、前記層形成手段は、紫外線硬化型のインクを用いて前記金属の地を覆う層を形成することを特徴とすることができる。この場合、インクの加熱を行わずに済み、エネルギーの消費量を低減できる。
また、前記金属の地を覆う層を形成する前記インクジェットヘッドは、複数設けられていることを特徴とすることができる。この場合、単一のインクジェットヘッドを用いる場合に比べ、インクジェットヘッドにおけるインクの詰まりを起きにくくすることができる。

また、本発明を飲料用缶として捉えた場合、本発明が適用される飲料用缶は、筒状に形成され且つ金属材料により形成された缶本体部と、前記缶本体部の外周面の一部に形成され、当該缶本体部の外周面に現れている金属の地を覆う層と、前記缶本体部の外周面に形成された画像層と、を有し、前記金属の地を覆う層が形成されている部分と、当該金属の地を覆う層が形成されていない部分とが、前記缶本体部の周方向において互いに隣り合うように、当該金属の地を覆う層が形成されていることを特徴とする飲料用缶である。

本発明によれば、金属の地を覆う層が形成される缶体に施されるデザインのバリエーションを増やすことができる。

本実施形態に係る画像形成システムを上方から眺めた場合の図である。 画像形成システムにて実施される処理の一例を示した図である。 本実施形態の印刷装置によって形成された白色層を示した図である。 従来の印刷装置によって形成された白色層を示した図である。 接触角の測定結果を示した図である。 接触角の測定結果を示した図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成システム１００を上方から眺めた場合の図である。
本実施形態における画像形成システム１００は、飲料缶に用いられる缶体（飲料用缶）１０に対してデジタルの画像情報に基づき画像を形成する。

画像形成システム１００には、インクジェット方式を利用して缶体１０への印刷を行う印刷装置２００が設けられている。また、印刷装置２００による缶体１０への印刷後、缶体１０の表面に塗料を塗布しオーバーコート層を形成する塗料塗布装置３００が設けられている。

なお、塗料塗布装置３００では、回転を行う塗布ローラ３１０の外周面を、同じく回転を行う缶体１０の外周面に接触させて、缶体１０への塗料の塗布を行う。ここで、本実施形態では、缶体１０への塗料の塗布を行うことで、紫外線硬化型のインクによって形成された画像（後述）が、飲料を飲む者の口に直接触れることを防止している。また、本実施形態では、塗料の塗布を行うことで、缶体１０の表面に形成された画像を保護し、缶体１０からの画像の剥離などを生じにくくしている。

さらに、本実施形態では、塗料塗布装置３００の下流側に、缶体１０の加熱を行い缶体１０に塗布された塗料を焼き付ける加熱装置４００が設けられている。
なお、図１では、印刷装置２００については上方から眺めた場合の状態を示している。また、塗料塗布装置３００および加熱装置４００については、側方から眺めた場合の状態を示している。

印刷装置２００は、予め定められた受け取り箇所（図中符号１Ｃで示す箇所、以下「缶体受け取り箇所１Ｃ」と称することがある）にて、上流側から搬送されてきた缶体１０を受け取る。また、印刷装置２００は、予め定められた排出箇所（図中符号１Ｄで示す箇所、以下「缶体排出箇所１Ｄ」と称することがある）にて、画像が形成された缶体１０を排出する。そして、缶体排出箇所１Ｄにて排出された缶体１０は、塗料塗布装置３００へと搬送される。

また、印刷装置２００には、円柱状に形成され不図示のモータにより駆動され図中矢印に示す方向に回転する回転部材２１０が設けられている。
また、印刷装置２００には、回転部材２１０の外周面から突出するように設けられるとともに回転部材２１０の回転方向において互いにずらされた状態で配置され、缶体受け取り箇所１Ｃにて缶体１０を受け取り、そして、この缶体１０を保持する複数の保持機構２３０が設けられている。付言すると、印刷装置２００には、回転部材２１０を中心として放射状に配置され、上流側から搬送されてきた缶体１０を保持する保持機構２３０が複数設けられている。

また、印刷装置２００には、保持機構２３０により保持されている缶体１０の外周面に対し、紫外線硬化型且つ白色のインクを吐出し、缶体１０の外周面に、白色の層を形成する層形成手段として機能する第１白色用インクジェットヘッド２５１（以下、「第１白色用ヘッド２５１」と称する）が設けられている。

さらに、回転部材２１０の回転方向において、第１白色用ヘッド２５１の下流側には、保持機構２３０により保持されている缶体１０の外周面に対して紫外線を照射し、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色の層を硬化させる第１照射ランプ２６１が設置されている。なお、この第１照射ランプ２６１は、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）によって構成されている。

さらに、第１照射ランプ２６１の下流側には、第２白色用インクジェットヘッド２５２（以下、「第２白色用ヘッド２５２」と称する）が設けられている。この第２白色用ヘッド２５２は、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色の層に上に対し、紫外線硬化型且つ白色のインクを更に付着させ、白色の層の厚みを増加させる。

また、第２白色用ヘッド２５２の下流側には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成する４つのカラー用インクジェットヘッド（以下、「カラー用ヘッド」と称する）２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋが設けられている。ここで、画像形成手段として機能するこの４つのカラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋは、紫外線硬化型のインクを用いて缶体１０への画像形成を行う。
なお、本実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順で、インクジェットヘッドが設けられているが、この順は一例であり、他の順でインクジェットヘッドを並べてもよい。

また、本実施形態の印刷装置２００では、４つのカラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋの下流側に、第２照射ランプ２６２が設けられている。この第２照射ランプ２６２は、缶体１０の外周面に対して紫外線を照射し、第２白色用ヘッド２５２から缶体１０へ供給された白色のインク、および、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋによって缶体１０上に形成された画像（インク）を硬化させる。なお、第２照射ランプ２６２は、第１照射ランプ２６１と同様、複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）により構成されている。

本実施形態では、このように、第２白色用ヘッド２５２から缶体１０へ供給された白色のインク、および、４つのカラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋにより形成された画像の硬化を、第２照射ランプ２６２を用いて行う。ところで、この態様は一例であり、照射ランプを、第２白色用ヘッド２５２よりも下流側、且つ、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋよりも上流側に設けるようにしてもよい。この場合、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋよる画像形成がなされる前に、第２白色用ヘッド２５２によって供給された白色のインクの硬化が行われる。
また、例えば、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋを構成する個々のカラー用ヘッドの間に、照射ランプを設け、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋの各々にて缶体１０への画像形成が行われる度に、紫外線を照射するようにしてもよい。

ここで、第１白色用ヘッド２５１、第２白色用ヘッド２５２、および、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋには、オンデマンド型とよばれる分類に属するものを採用することができる。具体的には、ピエゾ素子（圧電素子）を変形させることにより発生する圧力により微小な穴からインクを吐出させるピエゾ方式や、蒸気圧により微小な穴からインクを吐出させる熱方式を採用することができる。そのほか、コンティニアス型とよばれる分類に属する、電気的な力などによってインクを吐出する方式を採用することもできる。

次に、保持機構２３０について説明すると、保持機構２３０の各々には、回転部材２１０の外周面から突出し且つ略水平に配置され回転部材２１０に固定された固定部材２３１が設けられている。さらに、円筒状に形成され、且つ、缶体１０に挿入され、缶体１０を支持する支持筒（マンドレル）２３２が設けられている。なお、支持筒２３２には、支持筒２３２の軸方向に沿った貫通孔２３２Ａが形成されており、本実施形態では、この貫通孔２３２Ａ内を負圧にし、あるいは、加圧することで、支持筒２３２に対する缶体１０の着脱が行われる。

さらに、本実施形態では、固定部材２３１の内部に、モータなどを有し支持筒２３２を周方向に回転させる回転機構（不図示）が設けられている。また、本実施形態では、支持筒２３２の状態（位相、基準位置からの回転角度）を把握する把握機構（不図示）が設けられている。この把握機構は、例えば、ロータリエンコーダにより構成される。ここで、本実施形態では、把握機構からの把握結果に基づき、第２白色用ヘッド２５２、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋにおけるインクの吐出開始タイミングが制御される。これにより、缶体１０に形成される画像にずれが生じることが抑制される。

印刷装置２００の動作を説明する。
印刷装置２００は、まず、缶体受け取り箇所１Ｃにて、上流側から搬送されてきた缶体１０を受け取る。具体的には、不図示の缶体搬送機構によって、缶体受け取り箇所１Ｃまで缶体１０が搬送されてくるとともに、缶体受け取り箇所１Ｃには、支持筒２３２が待機している。そして、支持筒２３２による缶体１０の吸引が行わる。具体的には、支持筒２３２に形成された貫通孔２３２Ａ内が負圧とされ、缶体１０の吸引が行われる。これにより、缶体１０内に支持筒２３２が入り込み、支持筒２３２による缶体１０の保持が開始される。

なお、本実施形態における缶体１０は、円筒状に形成されている。また、缶体１０は、金属材料によって形成されている。具体的には、アルミニウムやアルミニウム合金によって形成されている。また、缶体１０は、ドローアンドアイアニング（ＤＩ）成形により形成されており、胴部と底部とが一体となっている。また、缶体１０は、長手方向（軸方向）における一方の端部に底部が形成され、この一方の端部が塞がれた状態となっている。一方で、他方の端部は、塞がれておらず開放された状態となっている。支持筒２３２による缶体１０の支持は、この開放された側から缶体１０の内部に支持筒２３２が入り込むことで行われる。

支持筒２３２による缶体１０の支持が行われた後、回転部材２１０の回転が行われる。これにより、缶体１０は、図１において、反時計回り方向に向かって移動する。付言すると、回転部材２１０の回転が行われることで支持筒２３２の移動が行われ、この支持筒２３２の移動に伴い、缶体１０が図中反時計回り方向に向かって移動する。

また、本実施形態では、支持筒２３２による缶体１０の支持が行われると、支持筒２３２の周方向への回転が開始され、缶体１０の周方向への回転が開始される（缶体１０の自転）。なお、本実施形態では、缶体受け取り箇所１Ｃと第１白色用ヘッド２５１との間に位置する領域にて、支持筒２３２の加速（回転数の上昇）が行われ、第１白色用ヘッド２５１に達するまでに、支持筒２３２の回転数が予め定められた回転数となる。

第１白色用ヘッド２５１に缶体１０が達すると、回転部材２１０の回転が一旦停止される。次いで、第１白色用ヘッド２５１から、下方に位置し予め定められた速度で回転（自転）している缶体１０に向けて白色のインクが吐出され、缶体１０の外周面に、白色の層が形成される。その後、本実施形態では、回転部材２１０の回転が再開され、缶体１０が、第１照射ランプ２６１の下方に達する。これにより、缶体１０の外周面に対し紫外線が照射され、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色の層が硬化する。

なお、本実施形態では、各インクジェットヘッドおよび各照射ランプに缶体１０が達する度に回転部材２１０の回転が一旦停止され、そして、缶体１０に対するインクの吐出や紫外線の照射が終了すると、回転部材２１０の回転が再開される。
また、本実施形態では、缶体１０の上方から缶体１０に向けてインクを吐出する。この場合、重力の作用方向とインクの吐出方向とが一致するようになり、吐出されたインクの挙動が安定し、インクの到達位置をより精度よくコントロールすることができるようになる。

なお、下流側に位置するインクジェットヘッドへ缶体１０を順次移動させていくにあたり、支持筒２３２の回転を一旦停止させてもよいし、支持筒２３２の回転数を低下させるようにしてもよい。また、支持筒２３２を回転させたまま（支持筒２３２の回転数を維持したまま）、缶体１０を移動させるようにしてもよい。

第１照射ランプ２６１による紫外線の照射が終了した後、本実施形態では、第２白色用ヘッド２５２の下方にて、缶体１０が一旦停止され、第２白色用ヘッド２５２から缶体１０の外周面に向けて、白色のインクが吐出される。付言すると、本実施形態では、第１白色用ヘッド２５１によって缶体１０の外周面上に形成された白色の層に対して、白色のインクが再び供給される。これにより、第１白色用ヘッド２５１のみによって白色の層が形成される場合に比べ、白色の層の厚みが増す。

その後、本実施形態では、４つのカラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋを構成する個々のカラー用ヘッドの下方にて、缶体１０が一旦停止され、缶体１０への画像形成が行われる。これにより、缶体１０には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のうちの何れか一つ以上のインクを用いた画像が形成される。その後、缶体１０は、第２照射ランプ２６２の下方へ移動し、缶体１０の外周面に対して紫外線が照射される。これにより、第２白色用ヘッド２５２から供給された白色のインク、および、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋから供給されたカラーのインクが硬化する。

その後、回転部材２１０の更なる回転が行われ、缶体１０が缶体排出箇所１Ｄに到達する。そして、この缶体排出箇所１Ｄでは、支持筒２３２に形成された貫通孔２３２Ａに対する空気の送り込みが行われる。これにより、貫通孔２３２Ａ内の圧力が高まり、支持筒２３２から離れる方向に向かって缶体１０が移動する。そして、缶体１０のこの移動によって、缶体１０が支持筒２３２から離脱する。

なお、本実施形態では、印刷装置２００に設けられている第１白色用ヘッド２５１、第２白色用ヘッド２５２、および、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋの各々からは単色のインクが吐出される。このため、缶体１０への画像形成は、複数のインクジェットヘッドを用いた重ね刷りとなる。この場合、インクの吐出位置についての位置合わせが必要となるが、本実施形態では、次の処理を行うことで、この位置合わせを行う。

まず、本実施形態では、第１白色用ヘッド２５１によるインクの吐出が開始される際、不図示の制御部によって、ロータリエンコーダからの出力が把握され、第１白色用ヘッド２５１によるインクの吐出が開始される際の缶体１０の回転角度が把握される。なお、本明細書では、以下、把握されたこの回転角度を「基準角度」と称する。

その後、本実施形態では、第２白色用ヘッド２５２に缶体１０が到達し、第２白色用ヘッド２５２によるインクの吐出が開始されるが、この際にも、ロータリエンコーダからの出力が把握され、缶体１０の回転角度が把握される。次いで、制御部は、把握したこの回転角度（以下、「把握角度」と称する）から上記基準角度を減じ、角度差を取得する。

その後、制御部は、不図示のページメモリに格納されている画像データのうち角度差に応じた画像データから読み出しを開始し、読み出した画像データを第２白色用ヘッド２５２に順次供給する。これにより、本実施形態では、第１白色用ヘッド２５１により形成された白色の層と、第２白色用ヘッド２５２により形成される白色の層との間に、位置ずれが生じることが抑制される。

なお、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋにて画像が形成される場合も同様であり、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋの各々に缶体１０が達する度に、把握角度から基準角度を減じ、角度差を取得する。そして、この角度差に応じた画像データから順に、画像データを各カラー用ヘッドに供給する。
なお、画像の位置合わせは、例えば、各インクジェットヘッドに達する度に、上記基準角度となるように缶体１０を一旦配置し、さらに、画像データのうちの基準角度に対応した画像データから順にインクジェットヘッドに対して画像データを供給することでも行うことができる。

図２は、画像形成システム１００にて実施される処理の一例を示した図である。
本実施形態では、上記のとおり、また、図２（Ａ）に示すように、まず、第１白色用ヘッド２５１によって、缶体１０（缶本体部）の表面に、白色層９０が形成される。次いで、同図（Ｂ）に示すように、第１照射ランプ２６１による紫外線の照射が行われ、白色層９０が硬化される。次に、缶体１０が、第２白色用ヘッド２５２に達し、同図（Ｃ）に示すように、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色層９０の一部の上に、白色のインクが更に載せられる。これにより、白色層９０の一部は、その厚みが増すようになる。

次に、缶体１０は、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋの下方を順次通過する。これにより、図２（Ｄ）に示すように、缶体１０の表面に（金属の地の上に）、および、白色層９０の上に、カラーのインクが載り、画像層の一例としてのカラーインク層９１が形成される。その後、塗料塗布装置３００（図１参照）による塗料の塗布が行われ、図２（Ｅ）に示すように、缶体１０の最表面に、透明の塗料が塗布される。その後、加熱装置４００（図１参照）による加熱が行われ、塗料の硬化が行われる。

ここで、図２（Ｅ）を参照し、缶体１０の表面の状態を詳細に説明する。本実施形態の印刷装置２００では、６種類の層構成（階調）を得ることができる。具体的には、次の（１）〜（６）の層構成を得ることができる。
層構成（１）：アルミ地のみ（金属地のみ）
層構成（２）：アルミ地 ＋ カラーインク層９１
層構成（３）：アルミ地 ＋ 一層の白色層９０
層構成（４）：アルミ地 ＋ 二層の白色層９０
層構成（５）：アルミ地 ＋ 一層の白色層９０ ＋ カラーインク層９１
層構成（６）：アルミ地 ＋ 二層の白色層９０ ＋ カラーインク層９１

ここで、図２（Ｅ）において、上記層構成（１）は、符号２Ａで示す部分に形成されている。また、層構成（２）は、符号２Ｂで示す部分に形成されている。さらに、層構成（３）は、符号２Ｃで示す部分に形成されている。また、層構成（４）は、符号２Ｄで示す部分に形成されている。また、層構成（５）は、符号２Ｅで示す部分に形成されている。さらに、層構成（６）は、符号２Ｆで示す部分に形成されている。

層構成（１）（符号２Ａで示す部分）では、缶体１０の地金が見えている状態となり、層構成（１）の部分では、その外観が、金属光沢を有する状態（メタリック調）となる。付言すると、銀色且つ光沢を有する状態となる。また、層構成（２）（符号２Ｂで示す部分）では、缶体１０の地金が着色された状態となり、層構成（２）の部分は、色を有し、さらに、金属光沢を有する状態（有色メタリック調）となっている。

また、層構成（３）（符号２Ｃで示す部分）では、缶体１０の地金が白色の層によって覆われた状態となり、この白色の層によって、缶体１０の地金に起因する光沢感が減じられている。また、層構成（４）（符号２Ｄで示す部分）では、層構成（３）よりも、白色層９０の厚みが大きくなっており、層構成（３）の部分よりも、光沢感がさらに減じられている。ここで、このように白色層９０の厚みが異なる二つの層構成を設ける場合、同じ白色であるが濃淡に互いに異なる二つの領域を形成できるようになる。

また、層構成（５）（符号２Ｅで示す部分）では、カラーインク層９１が形成されているために、色を有した状態で形成されている。なお、層構成（５）では、カラーインク層９１の下に、缶体１０の地金を覆う白色層９０が形成されているため、鮮やかな発色が行われる。また、層構成（６）（符号２Ｆで示す部分）でも、カラーインク層９１が形成されているために、色を有した状態で形成されている。なお、この層構成（６）では、白色層９０が二層となっており、層構成（５）よりも、より鮮やかな発色が行われる。

なお、本実施形態では、白色のインクを用いて缶体１０の地金を覆ったが、缶体１０の地金を覆うインクの色は白色に限られず、他の色のインクを用いてもよい。
また、第１白色用ヘッド２５１から単位時間当たりに吐出されるインクの量と、第２白色用ヘッド２５２から単位時間当たりに吐出されるインクの量とを同じとする必要もなく、第１白色用ヘッド２５１から単位時間当たりに吐出されるインクの量と、第２白色用ヘッド２５２から単位時間当たりに吐出されるインクの量とを異ならせてもよい。例えば、第２白色用ヘッド２５２を補助的に設ける場合には、第２白色用ヘッド２５２から吐出されるインクの量を、第１白色用ヘッド２５１から吐出されるインクの量よりも減らすことができる。

図３は、本実施形態の印刷装置２００によって形成された白色層９０を示した図である。図４は、従来の印刷装置によって形成された白色層９０を示した図である。
本実施形態では、上記のとおり、第１白色用ヘッド２５１および第２白色用ヘッド２５２が、インクジェットヘッドによって構成されている。ここで、第１白色用ヘッド２５１を一例に、第１白色用ヘッド２５１および第２白色用ヘッド２５２を詳細に説明する。
第１白色用ヘッド２５１は、図１に示すように、筒状の缶体１０の軸方向に沿って配置されている。さらに、第１白色用ヘッド２５１には、缶体１０の軸方向に並んだ複数のインク吐出口２５１Ａが設けられている。さらに、第１白色用ヘッド２５１では、個々のインク吐出口２５１Ａ毎に、インクの吐出を行うか否かの制御を行うことができるようになっている。

これにより、本実施形態では、缶体１０の任意の部分に白色層９０を形成できるようになる。例えば、図３（Ａ）に示すように、島状の白色層９０を複数形成することができる。また、例えば、同図（Ｂ）に示すように、缶体１０の外周面のうち、特定の領域を除いた全ての部分に対し、白色層９０を形成できるようになる。
一方で、従来の処理では、一般的に、ロール状部材の外周面にインクを付着させ、そして、この外周面を缶体１０の外周面に接触させる。ところで、この場合は、図４に示すように、缶体１０の全周に亘って白色層９０が形成されてしまう。

さらに、説明すると、本実施形態の処理では、缶体１０の周方向および軸方向において、何れの位置にも、白色層９０を形成することができる。
これにより、本実施形態では、例えば、白色層９０と、白色層９０が形成されず缶体１０の金属の地が現れる部分とを、缶体１０の周方向において隣合わせることができる。図３（Ａ）を参照して具体的に説明すると、例えば、符号３Ａで示す白色層９０と、符号３Ｂで示す金属地が現れている部分とを、缶体１０の周方向において隣合わせることができる。

また、同様に、白色層９０と、白色層９０が形成されず缶体１０の金属の地が現れる部分とを、缶体１０の軸方向において隣合わせることができる。図３（Ａ）を参照して具体的に説明すると、符号３Ａで示す白色層９０と、符号３Ｃで示す金属地が現れる部分とを、缶体１０の軸方向において隣合わせることができる。

さらに説明すると、従来の処理を行う場合、上記のとおり、缶体１０の全周に亘って白色層９０が形成されるために、金属地に直接カラーのインクを載せた層構成と、白色の層を介在させてカラーインクを載せた層構成とを併存させることが難しくなる。
一方で、本実施形態では、缶体１０の外周面の一部に、白色層９０を形成することができ、これにより、金属地に直接カラーのインクを載せた層構成と、白色の層を介在させてカラーインクを載せた層構成とを併存させることができるようになる。この場合、上記従来の処理を行う場合に比べ、缶体１０のデザインのバリエーションを増やせるようになる。
付言すると、本実施形態の処理では、例えば、同じ色の画像を形成する場合であっても、光沢を有する画像（メタリック調の画像）と、光沢が有しない画像（発色性が高い画像）の二種類の画像を、一つの缶体１０に対して形成できるようになる。

また、本実施形態の処理では、上記従来の処理に比べ、エネルギーの消費量を低減できる。従来の処理では、熱硬化型のインクを用いて白色層９０を形成することが多く、この場合、缶体１０を加熱する工程が必要となる。一方で、本実施形態の処理では、紫外線を照射して白色層９０を硬化させる。このため、本実施形態では、加熱処理が不要となり、消費エネルギーが低減される。また、従来の処理では、缶体１０を加熱するため加熱装置が必要となるが、本実施形態では、この加熱装置を省略できる。この結果、本実施形態では、従来の処理に比べ、装置の占有面積が低減される。

さらに、本実施形態の処理では、白色層９０と、カラーインク層９１との位置合わせの精度を高めることができる。本実施形態では、一つの装置内（一つの印刷装置２００内）にて缶体１０が搬送されている際に、白色層９０およびカラーインク層９１が形成される。付言すると、１つ連続した工程内で、白色層９０およびカラーインク層９１が形成される。かかる場合、缶体１０の変位などを抑えられるようになり、白色層９０と、カラーインク層９１との位置合わせの精度を高めることができるようになる。

さらに、説明すると、本実施形態では、白色層９０が形成される際に缶体１０を保持している支持筒２３２（図１参照）と、カラーインク層９１が形成される際に缶体１０を保持している支持筒２３２とが同じである。かかる場合、缶体１０の変位が抑えられ、白色層９０とカラーインク層９１との位置合わせを精度よく行える。ここで、白色層９０が形成される際に缶体１０を保持している支持筒２３２と、カラーインク層９１が形成される際に缶体１０を保持している支持筒２３２とが異なる場合、白色層９０とカラーインク層９１との位置合わせの精度が低下しやすくなる。

また、本実施形態では、上記のとおり、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色のインク層が第１照射ランプ２６１によって硬化した後に、第２白色用ヘッド２５２による白インクの供給が行われる。付言すると、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色のインク層が第１照射ランプ２６１によって硬化した後に、この白色のインク層の上に、同じ色である白色のインクがさらに付着する。これにより、形成される白色層９０に、滲みが生じることを抑制している。付言すると、本来意図した輪郭よりも外側へ白インクがにじみ出ることを抑制するようにしている。

ここで、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色のインク層が硬化する前に第２白色用ヘッド２５２から白インクを供給すると、外側方向へインクが流れ出しやすくなる。かかる場合、本来のサイズよりも大きいサイズで白色層９０が形成されてしまう。一方で、本実施形態のように、第２白色用ヘッド２５２による白色のインクの供給を行う前に、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色のインク層を硬化させる場合、インクが外側へ流れることが生じにくくなり、白色層９０のサイズが本来意図したサイズよりも大きくなることが抑制される。なお、白色のインク層の硬化にあたっては、インク層の表面が硬化していればよく、全てを硬化させる必要はない。

また、本実施形態では、上記のとおり、第１白色用ヘッド２５１および第２白色用ヘッド２５２の二つのインクジェットヘッドを用いることで、白色層９０の厚みを増している。さらに、本実施形態では、第１白色用ヘッド２５１および第２白色用ヘッド２５２の二つのインクジェットヘッドを用いることで、インクジェットヘッドにおける詰まりを生じにくくしている。ここで、例えば、一つの白色用ヘッドのみを設ける場合であっても、インクに含まれる顔料の濃度などを増やせば、白色層９０の厚みを増した場合と同じ遮蔽性能を得ることができる。

ところで、このように顔料の濃度を上げると、インクジェットヘッドの詰まりが生じやすくなる。一方で、本実施形態のように、二つのインクジェットヘッドを設ける場合には、一つのインクジェットヘッドのみを設ける場合に比べ、顔料の濃度を下げることができ、インクジェットヘッドの詰まりが生じにくくなる。なお、一つのインクジェットヘッドのみを用いる場合であっても、缶体１０を２回転させれば、ヘッドの詰まりを抑えつつ白色層９０の厚みを増すことができるが、この場合は、上記にて説明した滲み（外側方向へのインクの移動）が生じやすくなる。

なお、図１にて示したとおり、本実施形態では、第１白色用ヘッド２５１の下流側に第１照射ランプ２６１が設置されており、第１照射ランプ２６１による紫外線の照射を行う際には、第１白色用ヘッド２５１から第１照射ランプ２６１へ缶体１０を移動させる。ところで、第１照射ランプ２６１の設置位置は、図１にて示す位置に限定されず、例えば、第１白色用ヘッド２５１の脇に且つ支持筒２３２の回転方向において第１白色用ヘッド２５１の下流側に、第１照射ランプ２６１を設けることができる。この場合、第１白色用ヘッド２５１により白色層９０が形成されてすぐ紫外線が照射され、白色層９０が硬化する。付言すると、この場合、下流側への缶体１０の移動が行われずに、缶体１０への紫外線の照射が行われるようになる。

また、本実施形態では、図１に示すように、回転部材２１０を中心として、第１白色用ヘッド２５１、第１照射ランプ２６１、第２白色用ヘッド２５２、カラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋ、第２照射ランプ２６２が放射状に配置された態様を説明した。ところで、これらのヘッドの配置態様は特に限定されず、例えば、各ヘッドが互いに平行になるように且つ各ヘッドが一方向に沿って並ぶように、各ヘッドを配置することもできる。この場合、缶体１０が直線状に移動していく課程で、缶体１０への画像形成等が行われる。

また、上記では、カラー用ヘッドを各々一つ設けた場合を説明した。詳細には、本実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像を形成するカラー用ヘッド２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋが設けられているが、このカラー用ヘッドは、１色につき一つ設けられている。ところで、この態様は一例であり、カラー用ヘッドは１色につき二つ以上設けるようにしてもよい。また、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のそれぞれにつき、カラー用ヘッドを二つ以上設けることもできるし、ある特定の色のついてのみ、二つ以上設けることもできる。このように、二つ以上設ける場合、例えば、同色のインクを塗り重ねることができるようになり、塗り重ねた部分の色を濃くできる（発色性をより高めることができる）。

また、本実施形態では、上記にて説明したとおり、第１白色用ヘッド２５１によって形成された白色のインク層が第１照射ランプ２６１によって硬化した後に、この層（以下、「白色硬化層」と称する）の上に、第２白色用ヘッド２５２からの白インクが供給される。このような処理を行う場合、この第２白色用ヘッド２５２から供給される白インクの表面張力を、白色硬化層の表面張力より低下させておくことが好ましい。
白色硬化層の上にさらに白インクを供給する場合、供給されるこの白インクが、はじかれ、白色硬化層の上に白インクが載りにくくなるおそれがある。上記のように、表面張力を低下させると、第２白色用ヘッド２５２から供給された白インクが白色硬化層の上に載りやすくなる。

また、第２白色用ヘッド２５２から上記白色硬化層の上の白インクを載せた際の、この白インクの接触角が、一定の値以下となるように、白インクの表面張力を設定することが好ましい。ここで、接触角が大きくなると、第２白色用ヘッド２５２から供給された白インクがはじかれやすくなってしまう。

ここで、発明者は、上記白色硬化層の上に供給された白インクの接触角と、はじきの程度との関係について調査（実験１）を行い、接触角が一定の値以下である場合には、インクのはじきを抑えられることを見出した。また、念のため、下記洗浄上がり缶の上に供給された黒インクの接触角と、はじきの程度との関係について調査（実験２）を行った。

以下、実験条件、実験結果について説明する。
＜実験条件１＞
（Ａ）白色硬化層の上に、白インクを供給した後、この白インクに対して紫外線を照射してこの白インクを硬化させた。その後、硬化後の白インクの状態を目視にて確認し、はじきが発生しているかを確認した。
（Ｂ）また、紫外線による上記硬化を行う前に、白色硬化層の上に載せた白インクの接触角を測定した。なお、接触角の測定器および測定方法は次の通りである。
・測定器…協和界面科学株式会社製 ＣＡ−Ａ型接触角計
・測定方法…付属の液滴調整器（注射筒）の針の先端に直径約１．５ｍｍの液滴を作成する。そして、この液滴を試料表面（白色硬化層の表面）に転移させ、液滴の接触角を測定する。
（Ｃ）また、５つの条件の白インク（実施例１〜３、比較例１〜２）を用意し、この５つの条件の白インクの各々について、接触角を測定し、さらに、はじきの程度を確認した。また、５つの条件の白インクの各々について、２回、実験を行った（Ｎ＝２）。また、液滴の接触角の測定は、３箇所にて行い（液滴を３箇所に付着させ）、３つの測定値の平均を測定結果とした。即ち、５つの条件の白インクの各々について、６個の液滴を作り、この６個の液滴のそれぞれについて、接触角を測定した（合計で３０個の液滴の接触角を測定した）。

＜実験条件２＞
（Ａ）従来のようにＤＩ成形を行った缶体の開放部の縁を切り揃え、従来の洗浄処理（湯洗・脱脂処理・水洗・化成皮膜処理・水洗・純水洗・乾燥）により、洗浄上がり缶を作成した。上記洗浄上がり缶の上に、実験条件１の（Ａ）と同様に、黒インクを供給した後、この黒インクに対して紫外線を照射してこの黒インクを硬化させた。その後、硬化後の黒インクの状態を目視にて確認し、はじきが発生しているかを確認した。付言すると、黒インクを用いたこの実験では、白色硬化層の上に黒インクを供給するのではなく、缶体に対し直接黒インクを供給した。そして、この黒インクに対して紫外線を照射してこの黒インクを硬化させ、硬化後の黒インクの状態を目視にて確認し、さらに、はじきが発生しているかを確認した。
（Ｂ）また、紫外線による上記硬化を行う前に、洗浄上がり缶の上に載せた黒インクの接触角を測定した。なお、接触角の測定器および測定方法は実験条件１の（Ｂ）と同様である。
（Ｃ）また、５つの条件の洗浄上がり缶（実施例４〜６、比較例３〜４）を用意し、この５つの条件の黒インクの各々について、接触角を測定し、さらに、はじきの程度を確認した。測定回数は、実験条件１の（Ｃ）と同様である。

＜実験結果＞
図５に、実験１の結果を示す。また、図６に、実験２の結果を示す。
ここで、図５の実施例１では、接触角の最大値が２２．０°であり、この場合、白インクのはじきは生じなかった。また、実施例２では、接触角の最大値が２５．０°であり、この場合、６個の液滴のうちの、一部の液滴でははじきが生じず、他の液滴では、はじきが生じた。但し、このはじきは、実用上問題となるはじきではかった。さらに、実施例３では、接触角の最大値が２８．０°であり、この場合、はじきが生じたが、このはじきは実用上問題となるはじきではかった。
一方で、比較例１、比較例２のように、接触角が２８°を超えると、はじきが生じるようなった。

また、図６の実施例４では、接触角の最大値が１２．５°であり、この場合、黒インクのはじきは生じなかった。また、実施例５では、接触角の最大値が１５．０°であり、この場合、６個の液滴のうちの、一部の液滴でははじきが生じず、他の液滴では、はじきが生じた。但し、このはじきは、実用上問題となるはじきではかった。さらに、実施例６では、接触角の最大値が１８．５°であり、この場合、はじきが生じたが、このはじきは実用上問題となるはじきではかった。
一方で、比較例３、比較例４のように、接触角が１９°を超えると、はじきが生じるようなった。また、この結果は、他の色のインクでもほぼ同じ値であった。

以上の結果を踏まえると、白色硬化層の上に白インクを供給した場合には、接触角が２８°以下であるとはじきを抑えることができるようになる。なお、２５°以下であるとより好ましく、２２°以下であるとさらに好ましくなる。また、接触角は０°に近い方が好ましく、下限値は０°となる。なお、実際には、０°にすることは難しく、例えば、図５の実施例１に示すように、接触角の最も小さい値（接触角の下限値）は、例えば１７°となる。

同様に、洗浄上がり缶の上に黒インクを供給した場合には、接触角が１９°以下であるとはじきを抑えることができるようになる。なお、１５°以下であるとより好ましく、１３°以下であるとさらに好ましくなる。また、接触角は０°に近い方が好ましく、下限値は０°となる。なお、この場合にも、０°にすることは難しく、例えば、図６の実施例４に示すように、接触角の最も小さい値（接触角の下限値）は、例えば９°となる。

１０…缶体、９０…白色層、９１…カラーインク層、２００…印刷装置、２４２Ｙ，２４２Ｍ，２４２Ｃ，２４２Ｋ…カラー用ヘッド、２５１…第１白色用ヘッド、２５１Ａ…インク吐出口、２５２…第２白色用ヘッド

Claims (13)

1. 飲料缶に用いられる缶体の製造方法であって、
   筒状に形成され且つ金属材料により形成され外周面に金属の地が現れている前記缶体の当該外周面に対し、当該金属の地を覆う層を形成し、
   前記金属の地を覆う層を形成後、前記缶体の前記外周面に対し、画像を形成し、
   前記金属の地を覆う層は、前記缶体の前記外周面の一部に形成され、
   前記金属の地を覆う層が形成される部分と、当該金属の地を覆う層が形成されない部分とが、前記缶体の周方向において互いに隣り合うように、当該金属の地を覆う層が形成されることを特徴とする缶体の製造方法。
2. 前記金属の地を覆う層の形成は、複数のインク吐出口を有し、インクを吐出するか否かの制御を当該インク吐出口毎に行うことが可能なインクジェットヘッドによって行われる
   ことを特徴とする請求項１に記載の缶体の製造方法。
3. 前記金属の地を覆う層は、前記缶体の前記外周面の一部に形成され、
   前記画像の形成は、前記金属の地を覆う層が形成されている部分、および、当該金属の地を覆う層が形成されていない部分の両者に対して行われることを特徴とする請求項１に記載の缶体の製造方法。
4. 前記金属の地を覆う層が形成された後、当該金属の地を覆う層の上に、当該金属の地を覆う層と同じ色のインクをさらに付着させ、
   前記インクの前記付着は、前記金属の地を覆う層の少なくとも表面が硬化した後に行われることを特徴とする請求項１に記載の缶体の製造方法。
5. 筒状に形成され金属材料により形成され飲料缶に用いられる缶体への印刷を行う印刷装置であって、
   前記缶体の外周面に対し、当該外周面に現れている金属の地を覆う層を形成する層形成手段と、
   前記層形成手段による層の形成後、前記缶体の外周面に対し画像を形成する画像形成手段と、
   を備え、
   前記層形成手段は、前記金属の地を覆う層を、前記缶体の前記外周面の一部に形成するとともに、当該金属の地を覆う層が形成される部分と、当該金属の地を覆う層が形成されない部分とが、当該缶体の周方向において互いに隣り合うように、当該金属の地を覆う層を形成する印刷装置。
6. 前記層形成手段は、紫外線硬化型のインクを用いて前記金属の地を覆う層を形成することを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記金属の地を覆う層はインクジェットヘッドにより形成されるとともに、当該金属の地を覆う層を形成する当該インクジェットヘッドは、複数設けられていることを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
8. 筒状に形成され且つ金属材料により形成された缶本体部と、
   前記缶本体部の外周面の一部に形成され、当該缶本体部の外周面に現れている金属の地を覆う層と、
   前記缶本体部の外周面に形成された画像層と、
   を有し、
   前記金属の地を覆う層が形成されている部分と、当該金属の地を覆う層が形成されていない部分とが、前記缶本体部の周方向において互いに隣り合うように、当該金属の地を覆う層が形成されていることを特徴とする飲料用缶。
9. 飲料缶に用いられる缶体の製造方法であって、
   筒状に形成され且つ金属材料により形成され外周面に金属の地が現れている前記缶体の当該外周面に対し、当該金属の地を覆う覆い層を形成し、
   前記覆い層を形成後、前記缶体の前記外周面に対し、画像を形成し、
   前記覆い層として、第１の覆い層と、当該第１の覆い層とは層厚が異なる第２の覆い層とを少なくとも形成する缶体の製造方法。
10. 前記第１の覆い層および前記第２の覆い層は、同色であることを特徴とする請求項９に記載の缶体の製造方法。
11. 前記缶体の周方向における前記第１の覆い層の位置と、当該周方向における前記第２の覆い層の位置とが互いに異なるように、当該第１の覆い層および当該第２の覆い層を形成する請求項９に記載の缶体の製造方法。
12. 筒状に形成され金属材料により形成され飲料缶に用いられる缶体への印刷を行う印刷装置であって、
    前記缶体の外周面に対し、当該外周面に現れている金属の地を覆う覆い層を形成する層形成手段と、
    前記層形成手段による覆い層の形成後、前記缶体の外周面に対し画像を形成する画像形成手段と、
    を備え、
    前記層形成手段は、前記覆い層として、層厚が互いに異なる第１の覆い層と第２の覆い層とを少なくとも形成する印刷装置。
13. 筒状に形成され且つ金属材料により形成された缶本体部と、
    前記缶本体部の外周面に形成され、当該缶本体部の外周面に現れている金属の地を覆う覆い層と、
    前記缶本体部の外周面に形成された画像層と、
    を有し、
    前記覆い層として、層厚が互いに異なる第１の覆い層と第２の覆い層とが少なくとも形成されている飲料用缶。

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