JPWO2017175621A1 - インクジェット印刷ラミネート加工インラインシステム及び方法 - Google Patents

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Abstract

少量で多品種のパッケージデザインの付されたパッケージを製造するのに適しており、インクジェット印刷とラミネート加工とをインラインで製造できるようにした印刷ラミネート加工インラインシステム及び方法を提供する。ウェブ状第１基材を供給するウェブ状第１基材供給部と、前記ウェブ状第１基材に水性インクジェット印刷するシングルパス方式のインクジェットプリンタと、前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、前記ウェブ状第１基材と貼り合わされるようにウェブ状第２基材を供給するウェブ状第２基材供給部と、前記ウェブ状第１基材と前記ウェブ状第２基材とをラミネート加工するラミネート加工部と、前記ラミネート加工されたラミネートフィルムをエージングするエージングボックスと、を有する、印刷ラミネート加工インラインシステムとした。

Description

本発明は、ウェブ状基材に対して水性インクでインクジェット印刷し、ラミネート加工を行うようにしたインクジェット印刷ラミネート加工インラインシステム及び方法に関する。
従来、プラスチックフィルムなどのウェブ状基材に水性インクを用いてインクジェットプリンタでインクジェット印刷を行うことは行われている（特許文献１）。
また、物品や食品などのパッケージに使用する場合、かかるウェブ状基材はラミネート加工したものが一般的に使用される（特許文献２）。
従来は、ウェブ状基材に印刷機で印刷する印刷ラインでは印刷だけを行い、ラミネート加工を行うラミネート加工ラインではラミネート加工だけを行う、というやり方であったため、パッケージを製造するにあたって、製造ラインを移す必要があった。
近年では、地域限定や期間限定といった、様々な限定商品が発売されることが多くなってきており、少量で多品種のパッケージデザインの付されたパッケージを製造する必要がある。このような少量で多品種のパッケージデザインの付されたパッケージを製造するにあたって、製造ラインを移してそれぞれのラインを稼働させた製造すると、商品に対する製造コストや設備コストなどの原価率が上昇してしまうという問題があった。
さらに、印刷基材を連続的に搬送しながら印刷するにあたっては、スキャン方式とシングルパス方式とがあり、スキャンする必要がないためシングルパス方式の方が高速印刷に向いている。シングルパス方式のインクジェットプリンタは、例えば特許文献３に記載されている。しかしながら、１５ｍ／分ぐらいの印刷速度になってくると、インクの乾燥不足などによるインク流れや色のにじみ、また、多色印刷の際の色の混色などが発生するという問題があり、なかなか印刷速度が上げられないという問題もあった。
特開２０１４−２１４１６０号公報 特開平９−４０００８号公報 特開２０１０−１４２９６６号公報
本発明は、少量で多品種のパッケージデザインの付されたパッケージを製造するのに適しており、インクジェット印刷とラミネート加工とをインラインで製造できるようにした印刷ラミネート加工インラインシステム及び方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムは、ウェブ状第１基材を供給するウェブ状第１基材供給部と、前記ウェブ状第１基材に水性インクジェット印刷するシングルパス方式のインクジェットプリンタと、前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、前記ウェブ状第１基材と貼り合わされるようにウェブ状第２基材を供給するウェブ状第２基材供給部と、前記ウェブ状第１基材と前記ウェブ状第２基材とをラミネート加工するラミネート加工部と、前記ラミネート加工されたラミネートフィルムをエージングするエージングボックスと、を有する、印刷ラミネート加工インラインシステムである。
前記ラミネート加工がノンソルベントラミネーション加工であるのが好適である。ノンソルベントラミネーション法（無溶剤型ラミネーション法）によるラミネート加工の場合、接着剤に有機溶剤などの溶剤を使用しないため、環境にやさしいという利点がある。ノンソルベントラミネーション法では、接着剤塗布部に多段ロールを使い、ホットメルトタイプの接着剤を加熱溶融して薄く引き伸ばし、フィルムなどのウェブ状基材に塗布し、もう一方のウェブ状基材と圧着して貼り合わせることでラミネート加工が行われる。そして、ノンソルベントラミネーション法では、例えば３５℃〜６０℃程度の温度に保たれた保温室で１日〜２日程度保管してエージングすることにより、接着剤を硬化させることが必要となってくる。本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムでは、このエージングをエージングボックスで行う。したがって、本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムにおける前記エージングボックスは、ボックス内を例えば３５℃〜６０℃程度の温度に保つ温度調節機能を有している。
前記インクジェットプリンタが、前記ウェブ状第１基材に対して水性インクを吐出することにより画像形成を行なう水性インク用のインクジェットプリンタであって、前記ウェブ状第１基材の連続的な搬送を行なう搬送機構と、前記搬送機構によって搬送されるウェブ状第１基材の表面に対してシングルパス方式で水性インクを吐出するシングルパス方式インクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドよりも搬送の上流側に設けられ、前記ウェブ状第１基材の少なくとも表面を加温する表面事前加温部と、を有し、前記表面事前加温部で加温されたウェブ状第１基材に前記インクジェットヘッドによる画像形成が行われるようにしたインクジェットプリンタであるのが好適である。
前記表面事前加温部による加温としては、前記表面事前加温部による加温が、前記ウェブ状第１基材の表面に温風を当てる温風吹き付け手段によって加温されてなるのが好適である。前記ウェブ状第１基材の表面に温風を当てる以外の加温としては、ウェブ状第１基材の吸収波長と同じ波長のレーザーを照射することによって加温したりすることができる。なお、赤外線照射による加温も考えられるが、ウェブ状第１基材が透明フィルムの場合、赤外線が透過してしまい加温されないので、赤外線照射による加温の場合は、ウェブ状第１基材が黒色である場合や赤外線を吸収する波長を有する基材であることを要する。なお、上記した温風吹き付け手段による加温、レーザー照射による加温、赤外線照射による加温を組み合わせて適用することもできる。
例えば、温風吹き付け手段によって４０℃〜８０℃の温風を前記ウェブ状第１基材の表面に当てるのが好ましい。
前記インクジェットプリンタの前記温風吹き付け手段が、前記ウェブ状第１基材の幅方向に亘るスリット状の温風吹き出し口を有するスリット状温風吹き付けノズルが複数個互いに隙間を形成して設けられたノズル群本体と、前記ノズル群本体の前記形成された隙間の雰囲気を吸引する吸引機構と、を有する構成とされてなるのが好適である。
前記インクジェットプリンタが、前記ウェブ状第１基材の裏面を加温する裏面加温部をさらに設けてなるのが好適である。
前記インクジェットプリンタの前記裏面加温部による加温が、温風吹き付け手段又はホットプレートによって加温されてなるのが好適である。前記裏面加温部による加温としては、温風吹き付け手段又はホットプレートによる加温が好適である。
また、上述した表面事前加温部と同様の加温手段を、表面事後加温部として前記インクジェットヘッドよりも前記ウェブ状第１基材の搬送の下流側に設けるように構成してもよい。
前記ウェブ状第１基材及び／又はウェブ状第２基材が透明なフィルムであるのが好適である。透明なフィルムのウェブ状第１基材及び／又はウェブ状第２基材としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＰ（ポリプロピレン）などを用いた透明な合成樹脂製フィルムが好適に使用できる。
本発明の印刷ラミネート加工方法は、前記印刷ラミネート加工インラインシステムを用いた印刷ラミネート加工方法であり、前記インクジェットプリンタでウェブ状第１基材に水性インクジェット印刷し、前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材に接着剤塗布部で接着剤を塗布し、前記塗布された接着剤を前記乾燥部で乾燥せしめ、前記ウェブ状第１基材と前記ウェブ状第２基材とを貼り合わせてラミネート加工するようにした、印刷ラミネート加工方法である。
本発明によれば、少量で多品種のパッケージデザインの付されたパッケージを製造するのに適した印刷ラミネート加工インラインシステム及び方法を提供することができるという著大な効果を有する。
本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムの一つの実施の形態を示す模式図である。 本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの一つの実施の形態を示す断面構造図である。 本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタに用いられる温風吹き付け手段の一つの実施の形態を示す斜視図である。 図２の要部拡大図である。 本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの別の実施の形態を示す要部拡大図である。 本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの他の実施の形態を示す要部拡大図である。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。なお、同一部材は同一符号で表される。
図１は本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムの一つの実施の形態を示す模式図である。本発明では、インクジェット印刷とラミネート加工とをインライン化、即ち一本化しており、同一ラインで製造できるようにしたシステムである。
図１において、符号６０は本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムを示す。印刷ラミネート加工インラインシステム６０は、ウェブ状第１基材１２を供給するウェブ状第１基材供給部６４と、前記ウェブ状第１基材１２に水性インクジェット印刷するシングルパス方式のインクジェットプリンタ１０Ａと、前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材１２に接着剤６８を塗布する接着剤塗布部７０と、前記ウェブ状第１基材１２と貼り合わされるようにウェブ状第２基材７４を供給するウェブ状第２基材供給部７６と、前記ウェブ状第１基材１２と前記ウェブ状第２基材７４とをラミネート加工するラミネート加工部７８と、前記ラミネート加工されたラミネートフィルムをエージングするエージングボックス７２と、を有する、印刷ラミネート加工インラインシステムである。
ウェブ状第１基材供給部６４は、巻回ロール８０にウェブ状第１基材１２が巻回されており、ウェブ状第１基材１２が繰り出されることでウェブ状第１基材１２がインクジェットプリンタ１０Ａへと供給される。８２ａ，８２ｂ，８２ｃは送りロールである。
水性インクＩで印刷されたウェブ状第１基材１２は、接着剤塗布部７０へと送られる。接着剤塗布部７０は、多段ロールを構成するロール８４、ロール８６、及び塗布ロール８８と、塗布ロール８８に対向して設けられた加圧ローラ９０を有している。ホットメルト型の接着剤６８は加熱溶融されて、ロール８４とロール８６を介して塗布ロール８８へと送られ加圧ローラ９０の間を通るウェブ状第１基材１２の印刷面に薄塗り塗布される構成とされている。
接着剤６８が塗布されたウェブ状第１基材１２は、ウェブ状第２基材供給部７６から供給されるウェブ状第２基材７４とラミネート加工部７８で貼り合わされてラミネート加工される。ウェブ状第２基材供給部７６は、巻回ロール９４にウェブ状第２基材７４が巻回されており、ウェブ状第２基材７４が繰り出されることで圧着ロール９６ａ，９６ｂが配置されたラミネート加工部７８へと供給される。圧着ロール９６ａは加熱金属ロールであり、圧着ロール９６ｂはゴムロールである。９２ａ，９２ｂは送りロールである。
このようにして、ラミネート加工されてラミネートフィルム９８が製造される。ラミネートフィルム９８は、巻回ロール１００に巻回されて巻き取られる。前記巻回ロール１００は、エージングボックス７２に設置されており、前記エージングボックス７２内は温度調節機能によって例えば３５℃〜６０℃程度の温度に保たれる。そして、製造されたラミネートフィルム９８は、かかるエージングボックス７２内で、例えば１日〜２日程度保管し、エージングを行う。このようにして、本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムを用いた印刷ラミネート加工方法が行われる。
次に、本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの実施の形態を図２〜図６に基づいて説明する。
図２は本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの一つの実施の形態を示す断面構造図である。
図２において、インクジェットプリンタ１０Ａは、ウェブ状第１基材１２に対して水性インクを吐出することにより画像形成を行なう水性インク用のインクジェットプリンタであって、前記ウェブ状第１基材１２の連続的な搬送を行なう搬送機構１４（図示例では搬送機構１４ａ及び１４ｂ）と、前記搬送機構１４によって搬送される前記ウェブ状第１基材１２の表面に対しシングルパス方式で水性インクを吐出するシングルパス方式インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅと、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅよりも搬送の上流側に設けられ、前記ウェブ状第１基材１２の少なくとも表面を加温する表面事前加温部１８ａ〜１８ｅと、を有し、前記表面事前加温部１８ａ〜１８ｅで加温されたウェブ状第１基材１２に前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅによるインク吐出が行われるようにした、インクジェットプリンタである。また、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅよりも搬送の下流側には表面事後加温部１８ｂ〜１８ｆが設けられており、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅによって吐出された水性インクの乾燥をさらに促進させる構成となっている。
なお、上記した表面事前加温部１８ｂ〜１８ｅは、表面事後加温部の役目も果たしており、表面事後加温部１８ｂ〜１８ｅでもある。
前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅとしては、公知の種々のシングルパス方式インクジェット吐出装置が適用可能である。
搬送機構１４もウェブ状第１基材１２が搬送できるものであれば公知の機構がいずれも適用できるが、図示したように、駆動ベルト２０，３４と、ウェブ状第１基材１２を巻いておく原反ローラ２２と、ウェブ状第１基材１２を搬送するための種々のローラ２４，２６，２８，３０と、印刷されたウェブ状第１基材１２を巻き取る巻き取りローラ３２と、を含む構成が採用できる。なお、符号Ｏは、インクジェットプリンタのオペレータである。
また、ウェブ状第１基材１２を巻いておく原反ローラ２２は、加温ボックス３６内に入れられており、ここで６０℃〜７０℃に予め加温（プレヒーティング）されている。加温ボックス３６内での加温の仕方としては、温風で加温したりしてもよいし、種々の公知のヒータによる加温でもよい。図示の例では、加温ボックス３６内を温風で加温する構成を示した。
このように予め加温されたウェブ状第１基材１２は、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅよりも搬送の上流側に設けられた表面事前加温部１８ａ〜１８ｅによって、前記ウェブ状第１基材１２の少なくとも表面が加温される。表面事前加温部１８ａ〜１８ｅとしては温風吹き付け手段の例を示した。温風吹き付け手段では、４０℃〜８０℃程度、例えば７０℃の温風が前記ウェブ状第１基材１２の表面に当てられる。温風を当てる時間としては、印刷速度が１５ｍ／分の場合、２秒〜３秒程度であるが、温風の温度にもよって適宜変更する。
表面事前加温部１８ａ〜１８ｅに用いられる温風吹き付け手段の一つの実施の形態を図３に示す。図３によく示されるように、表面事前加温部１８ａである温風吹き付け手段４２としては、ウェブ状第１基材１２の幅方向に亘るスリット状の温風吹き出し口４４を有するスリット状温風吹き付けノズル４６が複数個互いに隙間４８を形成して設けられたノズル群本体５０と、前記ノズル群本体５０の前記形成された隙間４８の雰囲気を吸引する吸引機構（図示せず）と、を有する構成を採用することができる。前記隙間４８の雰囲気は、図示しない吸引機構によって温風Ｈの吹き出しとは逆方向（図３の矢印の逆方向）に吸引される。なお、かかる吸引機構については、公知の種々の吸引装置を適用することができるため、図示は省略する。このように、前記隙間４８の雰囲気を吸引することで、水性インクによる色のにじみなどが減少する効果がある。
また、図２の例では、図４によく示されるように、上述した表面事前加温部１８ａとしての温風吹き付け手段と同様の温風吹き付け手段を、表面事後加温部１８ｂとしても用いて前記インクジェットヘッド１６ａよりも搬送の下流側に設けた例を示した。図２及び３によく示される如く、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅとしては、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｂ（ブラック）、Ｗ（ホワイト）のインク貯留タンク（図示は省略）を各々有するインクジェットヘッドを示し、各インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅから各色の水性インクＩが吐出される構成となっている。
さらに、図２の例では、ウェブ状第１基材１２を裏面から加温するための、裏面加温部３８を設けた例を示した。裏面加温部３８としては、公知のホットプレートを用いることができ、例えば、セラミック板にフィラメントを配設した電熱ヒータなどを使用することができる。裏面加温部３８としてホットプレートを用いる場合、例えば４０℃〜６５℃に加温して使用すると好適である。裏面加温部３８は、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅに対応して設ければよいもので、図２に示すように、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅの設置位置に亘って設けるようにしてもよいし、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅの設置位置に夫々応じて設けるようにすることもできる。
また、裏面加温部３８として、表面事前加温部１８ａと同様の温風吹き付け手段も使用することもできる。また、裏面加温部３８として温風吹き付け手段を用いる場合、例えば４０℃〜８０℃の温風をウェブ状第１基材１２の裏面に当てると好適である。
図５に、裏面加温部３８として温風吹き付け手段を用いた例を示す。図５において、符号５２は、裏面加温部３８としての温風吹き付け手段を示す。裏面加温部３８として温風吹き付け手段５２を設けた以外の構成は上記と同様である。
次に本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの他の実施の形態を図６に示す。
図６において、符号１０Ｂは本発明の印刷ラミネート加工インラインシステムに用いられるインクジェットプリンタの他の実施の形態である。インクジェットプリンタ１０Ｂは、さらなる表面事後加温部として、レーザー照射装置４０ａ〜４０ｅが、前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅよりも搬送の下流側に設けられている。かかるレーザー照射装置４０ａ〜４０ｅが設けられている以外は、上述したインクジェットプリンタ１０Ａと同様の構成である。
このように構成されたインクジェットプリンタ１０Ａ，１０Ｂを用い、前記インクジェットプリンタ１０Ａ，１０Ｂの前記表面事前加温部１８ａ〜１８ｅで加温されたウェブ状第１基材１２に対して、水性インクを用いて前記インクジェットヘッド１６ａ〜１６ｅによるインク吐出を行うようにすれば、ウェブ状第１基材として透明なＰＥＴフィルムに対して１５ｍ／分の印刷速度でもインク流れや色のにじみ、及び多色印刷の際の色の混色などがなく好適に印刷ができる。また、インクジェットプリンタ１０Ａ，１０Ｂで示したように、表面事後加温部や裏面加温部と組み合わせることでインク流れや色のにじみ、及び多色印刷の際の色の混色などがさらになくなり好適に印刷できる。
１０Ａ，１０Ｂ：インクジェットプリンタ、１２：ウェブ状第１基材、１４，１４ａ，１４ｂ：搬送機構、１６ａ〜１６ｅ：シングルパス方式インクジェットヘッド、１８ａ〜１８ｅ：表面事前加温部、１８ｂ〜１８ｆ：表面事後加温部、２０，３４：駆動ベルト、２２：原反ローラ、２４，２６，２８，３０：ローラ、３２：巻取りローラ、３６：加温ボックス、３８：裏面加温部、４０ａ〜４０ｅ：レーザー照射装置、４２，５２：温風吹き付け手段、４４：スリット状の温風吹き出し口、４６：スリット状温風吹き付けノズル、４８：隙間、５０：ノズル群本体、６０：印刷ラミネート加工インラインシステム、６４：ウェブ状第１基材供給部、６８：接着剤、７０：接着剤塗布部、７２：エージングボックス、７４：ウェブ状第２基材、７６：ウェブ状第２基材供給部、７８：ラミネート加工部、８０，９４，１００：巻回ロール、８２ａ，８２ｂ：送りロール、８４，８６：ロール、８８：塗布ロール、９０：加圧ローラ、９２ａ，９２ｂ：送りロール、９６ａ，９６ｂ：圧着ロール、９８：ラミネートフィルム、Ｈ：温風、Ｉ：水性インク、Ｏ：オペレータ。

Claims (9)

  1. ウェブ状第１基材を供給するウェブ状第１基材供給部と、
    前記ウェブ状第１基材に水性インクジェット印刷するシングルパス方式のインクジェットプリンタと、
    前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材に接着剤を塗布する接着剤塗布部と、
    前記ウェブ状第１基材と貼り合わされるようにウェブ状第２基材を供給するウェブ状第２基材供給部と、
    前記ウェブ状第１基材と前記ウェブ状第２基材とをラミネート加工するラミネート加工部と、
    前記ラミネート加工されたラミネートフィルムをエージングするエージングボックスと、を有する、印刷ラミネート加工インラインシステム。
  2. 前記ラミネート加工がノンソルベントラミネーション加工である、請求項１記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  3. 前記インクジェットプリンタが、
    前記ウェブ状第１基材に対して水性インクを吐出することにより画像形成を行なう水性インク用のインクジェットプリンタであって、
    前記ウェブ状第１基材の連続的な搬送を行なう搬送機構と、
    前記搬送機構によって搬送されるウェブ状第１基材の表面に対してシングルパス方式で水性インクを吐出するシングルパス方式インクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドよりも搬送の上流側に設けられ、前記ウェブ状第１基材の少なくとも表面を加温する表面事前加温部と、
    を有し、
    前記表面事前加温部で加温されたウェブ状第１基材に前記インクジェットヘッドによる画像形成が行われるようにしたインクジェットプリンタである、請求項１又は２記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  4. 前記インクジェットプリンタの前記表面事前加温部による加温が、前記ウェブ状第１基材の表面に温風を当てる温風吹き付け手段によって加温されてなる、請求項３記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  5. 前記インクジェットプリンタの前記温風吹き付け手段が、前記ウェブ状第１基材の幅方向に亘るスリット状の温風吹き出し口を有するスリット状温風吹き付けノズルが複数個互いに隙間を形成して設けられたノズル群本体と、前記ノズル群本体の前記形成された隙間の雰囲気を吸引する吸引機構と、を有する構成とされてなる、請求項４記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  6. 前記インクジェットプリンタが、前記ウェブ状第１基材の裏面を加温する裏面加温部をさらに設けてなる、請求項３〜５いずれか１項記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  7. 前記インクジェットプリンタの前記裏面加温部による加温が、温風吹き付け手段又はホットプレートによって加温されてなる、請求項６記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  8. 前記ウェブ状第１基材及び／又はウェブ状第２基材が透明なフィルムである、請求項１〜７いずれか１項記載の印刷ラミネート加工インラインシステム。
  9. 請求項１〜８いずれか１項記載の印刷ラミネート加工インラインシステムを用いた印刷ラミネート加工方法であり、
    前記インクジェットプリンタでウェブ状第１基材に水性インクジェット印刷し、
    前記水性インクジェット印刷されたウェブ状第１基材に接着剤塗布部で接着剤を塗布し、前記ウェブ状第１基材と前記ウェブ状第２基材とを貼り合わせてラミネート加工し、
    前記エージングボックスでエージングするようにした、印刷ラミネート加工方法。
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