(57)【要約】      （修正有）【課題】円筒形状容器に、複数種の径のドットにより形成される鮮明な画像を形成可能であると共に、印刷速度が向上され、生産効率に優れたインクジェット印刷装置及び印刷方法を提供することである。【解決手段】マンドレルホイール1、マンドレルホイールに備えられた複数個の自転可能なマンドレル２、及び該マンドレルに装着された円筒形状容器外面の少なくとも胴部にインクジェット印刷により印刷画像を形成するインクジェット印刷ステーションを有する印刷装置において、前記インクジェット印刷が少なくとも一つのインクジェット印刷ステーションで行われ、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッド３ａが配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンドレルホイール、マンドレルホイールに備えられた複数個の自転可能なマンドレル、及び該マンドレルに装着された円筒形状容器外面の少なくとも胴部にインクジェット印刷により印刷画像を形成するインクジェット印刷ステーションを有する印刷装置において、
前記インクジェット印刷が少なくとも一つのインクジェット印刷ステーションで行われ、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドが前記インクジェット印刷ステーションに配置されていることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記インクジェットヘッドが、２階調ヘッド及び３階調以上の多階調ヘッドの少なくとも２つである請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
前記多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が、前記２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上である請求項２記載の印刷装置。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドが、一つのインクジェット印刷ステーションに複数個設けられている請求項１乃至３記載の何れかに記載の印刷装置。
【請求項５】
前記円筒形状容器がシームレス缶である請求項１乃至４の何れかに記載の印刷装置。
【請求項６】
前記印刷画像が、ベタ画像と写真画像から成る請求項１乃至５の何れかに記載の印刷装置。
【請求項７】
円筒形状容器の外面の少なくとも胴部にインクジェット印刷により印刷画像を形成する印刷方法において、
前記インクジェット印刷が少なくとも一回の印刷工程で、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドを用いて行われることを特徴とする円筒形状容器の印刷方法。
【請求項８】
前記インクジェットヘッドが、２階調ヘッド及び３階調以上の多階調ヘッドの少なくとも２つである請求項７記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷装置及びこの印刷装置を用いた円筒形状容器への印刷方法に関するものであり、より詳細には、画像の鮮明性に優れていると共に印刷速度が大きく生産性にも優れたインクジェット印刷装置及びこの印刷装置を用いた円筒形状容器への印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミやスチール等の金属からなるシームレス缶等の円筒形状容器の胴部への曲面印刷においては、オフセット印刷等の刷版を使用する版式印刷（特許文献１）と、版を使用しないインクジェット印刷、或いはこれらを組み合わせて成る印刷方式が提案されている（特許文献２〜４）。
版式印刷は、インクの色毎に版を作成して多色印刷するため、同一画像のシームレス缶を大量生産する場合に効率的であるが、印刷デザインを変更する場合には、新たに版を製造する必要があることから、デザイン変更に長期間を要し、印刷デザインの自由度がなく、限られた種類のデザインしか印刷できないという問題があった。
【０００３】
一方、インクジェット印刷は版を必要としないことから製版コストがかからず、しかも短期間に印刷デザインを自由に変更できるバリアブル（可変）性を有すると共に、インクを厚盛することができるので、深みのある画像を形成することができ、写真等の高精細な画像の再現性に優れているという利点を有している。
【０００４】
またインクジェット印刷においては、一つのインクジェットヘッドから吐出されたインクのドット径をインクの吐出回数によって制御可能な多階調ヘッドが提案されており（特許文献５）、かかる多階調ヘッドを用いたインクジェット印刷によれば、ドット径の小さな液滴及びドット径の大きな液滴の組合せによって、写真等の高精細な画像を鮮明に且つベタ画像のような高い濃度が必要な画像を効率よく印刷することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−６２４５５号公報
【特許文献２】特開２００４−４２４６４号公報
【特許文献３】特許第４６１５９９９号公報
【特許文献４】特開２０１０−１４３２００号公報
【特許文献５】特開平１０−２１７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、シームレス缶のような円筒形状容器の胴部への印刷は、一般に円筒形状容器を自転可能なマンドレルに固定し、円筒形状容器を自転させて曲面印刷を行うことから、多階調ヘッドを用いて径の異なる複数種のドットによって形成される画像を印刷するには、インク液滴の吐出周波数に応じて、円筒形状容器の自転速度を小さくするか、或いは円筒形状容器を数回自転させることが必要になる。このため生産効率の点で、飲料用シームレス缶のように大量生産が必要な円筒形状容器には対応できなかった。
従って本発明の目的は、円筒形状容器に、複数種の径のドットにより形成される鮮明な画像を形成可能であると共に、印刷速度が向上され、生産効率に優れたインクジェット印刷装置及び印刷方法を提供することである。
本発明の他の目的は、写真画像及びベタ画像の両方を含む印刷画像を、鮮明且つ効率よく印刷可能なインクジェット印刷装置及び印刷方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、マンドレルホイール、マンドレルホイールに備えられた複数個の自転可能なマンドレル、及び該マンドレルに装着された円筒形状容器外面の少なくとも胴部にインクジェット印刷により印刷画像を形成するインクジェット印刷ステーションを有する印刷装置において、前記インクジェット印刷が少なくとも一つのインクジェット印刷ステーションで行われ、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドが前記インクジェット印刷ステーションに配置されていることを特徴とする印刷装置が提供される。
【０００８】
本発明の印刷装置においては、
１．インクジェットヘッドが、２階調ヘッド及び３階調以上の多階調ヘッドの少なくとも２つであること、
２．多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上であること、
３．複数個のインクジェットヘッドが、一つのインクジェット印刷ステーションに設けられていること、
４．円筒形状容器がシームレス缶であること、
５．印刷画像が、ベタ画像と写真画像から成ること、
が好適である。
【０００９】
本発明によればまた、円筒形状容器の外面の少なくとも胴部にインクジェット印刷により印刷画像を形成する印刷方法において、前記インクジェット印刷が少なくとも一回の印刷工程で、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドを用いて行われることを特徴とする円筒形状容器の印刷方法が提供される。
本発明の印刷方法においては、インクジェットヘッドが、２階調ヘッド及び３階調以上の多階調ヘッドの少なくとも２つであることが好適である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインクジェット印刷装置においては、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドが配置されていることにより、吐出液滴量の少ない径の小さいドット及び吐出液滴量の多い径の大きいドットを組合せて画像を形成することができる。このため、複数種のドット径の液滴を組み合わせて多階調の画像を形成することができることから、図５に示すように複数種のドット径の組合せにより精細な写真画像を忠実に再現できると共に、文字画像やベタ画像の輪郭（端部）も径の小さいドットによって凹凸なく滑らかな輪郭を形成できる。またベタ画像では図６に示すようにドット径の大きい液滴により隙間なく、濃度の濃い画像を形成でき、鮮明性に優れた画像を形成することが可能になる。
【００１１】
また本発明のインクジェット印刷装置においては、インクジェットヘッドが、２階調ヘッド及び３階調以上の多階調ヘッドの少なくとも２つであることが、ベタ画像、及び精細な写真画像又は文字画像の組合せから成る画像を大きい印刷速度で印刷する上で好適であり、ドット径の異なる複数種の液滴により画像形成することによって、上記組合せの画像を鮮明性に優れた画像を生産性よく形成することができる。尚、形成する画像に合わせて、用いるインクジェットヘッドの階調の組合せは適宜選択することができることはいうまでもない。
また、多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上であることにより、印刷速度の基準となる律速吐出周波数以上の吐出周波数で種々のドット径の異なる液滴を吐出することが可能となり、印刷速度を大きくすることができ、大量生産される飲料用シームレス缶にも対応することができる。すなわち、本発明において、多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上となるようにインクジェットヘッドを選択することにより、印刷画像における最大ドットは２階調ヘッドの最大液滴で印刷され、その他のドットは多階調ヘッドで印刷され、また２階調ヘッドの最大液滴の吐出周波数が他ドットの吐出周波数よりも小さく、更に印刷速度の基準となる律速吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴の吐出周波数になる。
尚、吐出周波数とは１秒間のインク吐出回数であり、使用するインクジェットヘッドに固有の値であり、多階調ヘッドにおいては、各階調毎に吐出周波数が設定される。本発明においては、多階調ヘッドの印刷時に設定する階調における最大液滴における吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上になるようにインクジェットヘッドを選択することを意味している。例えば、後述する表１に示した具体例では、最大階調数が８階調のＳヘッドでは、一概に８階調における最大液滴における吐出周波数（２５７０Ｈｚ）をいうのではなく、Ｓヘッドを７階調で使用した場合には、最大液滴の吐出周波数は５１４０Ｈｚであり、６階調で使用した場合には７７１０Ｈｚが最大液滴における吐出周波数となる。
更にまた、少なくとも２つのインクジェットヘッドが、一つのインクジェット印刷ステーションに設けられていることにより、より鮮明性に優れた画像を形成することができる。
【００１２】
また本発明の印刷方法によれば、写真画像及びベタ画像の両方を円筒形状容器に鮮明かつ生産性よく形成することができる。
このことは後述する実施例の結果からも明らかである。すなわち、後述する実施例においては、図４に示す、ベタ部分を有する、写真画像及び文字画像を組み合わせて成る画像をシームレス缶に印刷し、印刷速度、画像の鮮明性について評価した。尚、図５及び図６は、それぞれ、図４に示した画像における写真画像部分及びベタ画像部分を説明するための部分拡大図である。
従来の印刷方法のように、２階調のインクジェットヘッドを単独で用いた場合には印刷速度が大きいと共に、一滴の吐出液滴量が多く、ドット径が大きいことからベタ画像の鮮明性に優れているが、文字画像及び写真画像の鮮明性に劣っている（比較例１）。また８階調のインクジェットヘッドを用いた場合でも、単独で用い、吐出ドロップ数を１個に固定してドット径の小さい液滴及び液滴なしのみで画像形成した場合には、印刷速度は最も大きいが、吐出液滴量が少なく、ドット間に隙間が生じ、満足する画像が得られない(比較例２)。更に８階調のインクジェットヘッドを単独で用い、吐出ドロップ数を７個に固定してドット径の大きい液滴及び液滴なしのみで画像形成した場合には、ベタ画像の鮮明性には優れているが、印刷速度が小さく、文字画像及び写真画像の鮮明性の点で満足する画像が得られない（比較例３）。一方、８階調のインクジェットヘッドを用い、吐出ドロップ数を制御して７種類の吐出液滴量及び液滴なしで画像形成した場合には、ベタ画像、文字画像及び写真画像の全てにおいて鮮明性に優れた画像が形成されたが、単独ヘッドによるものであるため、印刷速度が小さく、生産性の点で満足するものではない（比較例４）。
【００１３】
これに対して、吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドを用いた場合には、印刷速度、画像の鮮明性のいずれも満足する結果が得られており（実施例１〜１３）、特に階調数が多い多階調ヘッドを使用するほど画像の鮮明性に優れ（実施例５、６、９〜１２）、また２階調ヘッドと３階調以上のヘッドを組み合わせることにより、多階調ヘッド同士を組み合わせるよりも、印刷速度を向上できることがわかる（実施例１〜６と実施例７〜１２の対比）。
また多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上であることにより、２階調ヘッドの吐出周波数が印刷速度の基準となる律速吐出周波数になって、ドット径の異なる液滴により鮮明性に優れた画像を生産性よく形成することができる（実施例１〜５）。
更に、一つの印刷ステーションに２つの階調の異なるインクジェットヘッドを設けることにより、同じ組合せのインクジェットヘッドをそれぞれ別の印刷ステーションに配置した場合よりも画像ずれ発生のおそれが少なく、鮮明性に優れた画像が形成できると共に、インクジェット印刷装置の小型化を図ることができる（実施例５と実施例１３の対比）。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のインクジェット印刷装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明のインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドの配置例を示す図である。
【図３】本発明のインクジェット印刷装置におけるインクジェットヘッドの他の配置例を示す図である。
【図４】実施例で形成した画像を示す図である。
【図５】図４に示した画像の写真画像部分を説明するための部分拡大図である。
【図６】図４に示した画像のベタ画像部分を説明するための部分拡大図である。
【図７】図４の文字輪郭部分を説明するための部分拡大図である(実施例６、比較例１)。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（インクジェットヘッド）
インクジェットヘッドは、１滴（以下、「１ドロップ」ということがある）の液滴量を基準に何滴でドットを形成するかによって形成可能なドット径及び階調数が決まり、また吐出周波数によって印刷速度が決定されている。個々のインクジェットヘッドにおいては１ドロップの液滴量はそれぞれに一定とされている。前述した通り、一つのインクジェットヘッドのみによっては、濃度が高くなるように高いドット密度が要求されるベタ画像や、径の小さいドットによる精細な画像が要求される写真画像や文字画像の両方を満足するように、高速で印刷することは困難である。
本発明の印刷装置においては、吐出液滴量の異なるインクジェットヘッドを組合せで使用することが重要な特徴であり、これにより、前述したように鮮明性に優れた画像を高速で印刷することが可能になる。
すなわち、１ドロップの液滴量が多いインクジェットヘッドで高い濃度を実現すると共に、１ドロップの液滴量が少なく、ドロップ数によりドット径の大きさを制御可能なインクジェットヘッドで精細な画像を実現することによって、効率よくベタ画像及び写真画像等の両方に対応することが可能になるのである。
【００１６】
後述する実施例で用いたインクジェットヘッドの仕様から具体的に説明する。尚、最大階調数あるいは階調数という表現は、各ヘッドにおける、吐出液滴なし（すなわちドットなし）を含めた場合の液滴量の小さい順に数えた階調数を表す。表１に示すＬヘッドは、最大階調数は２階調で、１ドロップ液滴量は４２ｐｌ、最大吐出液滴量は４２ｐｌ、その場合の吐出周波数は７６００Ｈｚ、３６０ｄｐｉ（ドット中心間間隔７０．６μｍ、ｄｐｉは１インチ当たりのドット数、dot per inch、）での印刷速度換算では３２ｍ／分である。
またＭヘッドは、最大階調数は４階調で、１ドロップ液滴量は１４ｐｌ、２階調を使用した場合の最大吐出液滴量は１４ｐｌ、その場合の吐出周波数は１２８００Ｈｚ、３６０ｄｐｉでの印刷速度換算では５４ｍ／分である。Ｍヘッドは液滴を連射することにより最大で３種の液滴量を吐出でき、吐出液滴量が多くなるに従って吐出周波数は低下する。すなわち、Ｍヘッドを小液滴順に３階調を使用した場合、最大吐出液滴量は２８ｐｌ、その場合の吐出周波数は８５３０Ｈｚ、３６０ｄｐｉでの印刷速度換算は３６ｍ／分である。
更に、Ｓヘッドは、最大階調数は８階調で、１ドロップ液滴量は６ｐｌ、小液滴順に２階調を使用した場合の最大吐出液滴量は６ｐｌ、その場合の吐出周波数は１８０００Ｈｚ、３６０ｄｐｉでの印刷速度換算は７６ｍ／分である。Ｓヘッドは液滴を連射することにより最大で７種の液滴量を吐出でき、吐出液滴量が多くなるに従って吐出周波数は低下する。例えば、Ｓヘッドを小液滴順に３階調を使用した場合、最大吐出液滴量は１２ｐｌ、その場合の吐出周波数は１５４３０Ｈｚ、３６０ｄｐｉでの印刷速度換算は６５ｍ／分である。小液滴順に４階調、５階調、６階調、７階調、８階調を使用した場合の各値を表１に示す。
【００１７】
本発明においては、吐出液滴量の異なるインクジェットヘッドの組合せであれば所期の目的は達成できるが、より好適には、２階調ヘッドと３階調以上の多階調ヘッドを組合せることが、ベタ画像及び写真画像の両方を高速で印刷する上で望ましい。
また２階調ヘッドと多階調ヘッドの組合せにおいて、最大液滴は２階調ヘッドにより提供し、最小液滴は多階調ヘッドにより提供することが好適である。更に、多階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数が、２階調ヘッドの最大液滴における吐出周波数以上であることが特に好適である。これにより印刷速度を大きくすることが可能になる。
更に画像に応じて２階調ヘッド及び多階調ヘッドを使い分けることが望ましく、ベタ画像は中心部分を２階調ヘッドによる径の大きいドットにより形成し、端部を多階調ヘッドによる径の小さいドットを混在させて形成することにより、中心部においてはドット間隙間がなく濃度が高く、端部輪郭はなだらかな画像を形成できる。
また写真画像においても、２階調ヘッドによる径の大きいドットにより濃度の高い部分を形成し、多階調ヘッドによる径の異なるドットによって精細な画像を形成することにより、鮮明性に優れた画像を形成できる。
尚、インクジェットヘッドには、インク液滴の吐出機構によって、ピエゾ式、サーマル方式、静電方式、バブルジェット（登録商標）方式等があるが、本発明においては、特に制限なく使用することができる。
【００１８】
(インクジェット印刷装置)
本発明のインクジェット印刷装置は、上述したように、同色のインクについて吐出液滴量の異なる少なくとも２つのインクジェットヘッドが配置されている限り、種々のインクジェット印刷装置に採用することができる。
本発明のインクジェット印刷装置について、円筒形状容器の少なくとも外側面（胴部)に印刷を行う場合で説明する。
図１にその概略を示すインクジェット印刷装置は、マンドレルホイール１上に複数個のマンドレル２，２が均等に配置されており、マンドレルホイール１は時計回りに間欠的に公転し、マンドレル２は各印刷ステーションで公転を停止し、時計周りに自転する。マンドレルホイール１に沿って、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各インクに対応するインクジェットヘッド３ａ〜３ｅをそれぞれ２つずつ有する印刷ステーションがマンドレルホイール１の外周側に設置されており、インクジェットヘッドはマンドレルホイールの公転軌道に重ならないように、且つ公転軌道の上部に２つのインクジェットヘッドが隣接するように下向きに配設される。各印刷ステーションは所定画面が印刷できるように同期されている。マンドレル２に搬入・装着された円筒形状容器は、各印刷ステーションに搬送される前に、必要により印刷のための位置決め工程に付される。次いで各色の印刷ステーションにおいては、上述したように異なる液滴量のインクを噴射可能な２つのインクジェットヘッドが設置されており、マンドレル２に装着された円筒形状容器上に印刷画像が形成される。印刷画像が形成された円筒形状容器は、必要により仮硬化され、次いで仕上げニス塗装に付され、マンドレルから取外され、本焼付け工程に付されて印刷円筒形状容器が完成する。
【００１９】
尚、図１に示したインクジェット印刷装置は、５色のインクを用いているが、必ずしも５色である必要はなく、画像に応じて印刷ステーション数を増減できる。また図１に示すように一つの印刷ステーションに同色のインクのインクジェットヘッドを配置することが、画像ズレを防止する上で好ましいが、図２に示すように、別の印刷ステーションに同色のインクのインクジェットヘッドを配置することもできる。
図２は、図１のインクジェット印刷装置のインクジェット印刷部分に該当するものであり、印刷ステーション数は８個が設置され、各印刷ステーションの外周側にはインクジェットヘッドが１つずつ設置されている。すなわち、マンドレルホイールの公転に沿って、イエロー（Ｙ色）用の第１印刷ステーションにイエロー用の第１インクジェットヘッドＹＡ、イエロー用の第２印刷ステーションにイエロー用の第２インクジェットヘッドＹＢ、マゼンタ（Ｍ色）用の第１印刷ステーションにマゼンタ用の第１インクジェットヘッドＭＡ、以下同様に、マゼンタ用の第２インクジェットヘッドＭＢ、シアン（Ｃ色）用の第１インクジェットヘッドＣＡ、シアン用の第２インクジェットヘッドＣＢ、ブラック（Ｋ色）用の第１インクジェットヘッドＫＡ、ブラック用の第２インクジェットヘッドＫＢが、各印刷ステーションに設置されている。図２においても、必ずしも４色である必要はなく、ホワイト（Ｗ色）印刷を追加してもよいし、インクの順序がこの順序でなくともよい。
また各印刷ステーションに設けられるインクジェットヘッドの数及び円筒形状容器に対する配置も図１に示すものに限定されない。
例えば、図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれマンドレルホイール１（図中、点線でその軌道を示す）の外周側に２つ，３つ，４つのインクジェットヘッド３が配置された例であり、また図３（ｄ）及び（ｅ）は、マンドレル２に装着された円筒形状容器４を挟んで、マンドレルホイールの外周側及び内周側にそれぞれ、１つ又は２つインクジェットヘッドが配置された例である。
図３（ａ）〜（ｃ）においては、インクジェットヘッドの吐出口が下向きに形成されていることから、印刷精度の点で特に好ましく、また後述するヘッドのクリーニングに際して、一つのクリーニング装置を共有することが可能となる。
また図３（ｄ）及び（ｅ）においては、インクジェットヘッドの吐出口は斜め下方に向いていることが印刷及びクリーニングのために必要であるが、クリーニングの際に掻き取ったインクや、クリーニング液や空打ちインクが垂れるおそれがあることからクリーニング装置に液ダレ防止機構や液受け等が必要になる。
【００２０】
尚、図３からは、インクジェットヘッド同士の円筒形状容器の高さ方向の位置関係が明らかでないが、インクジェットヘッドが円筒形状容器の缶高さ方向に移動可能であることが望ましく、複数のインクジェットヘッドが円筒形状容器の周方向の同じ位置に並んで配置する他、円筒形状容器の高さ方向に異なる位置に配置する等、印刷画像に応じて、インクジェットヘッドの位置は種々変更することができる。
またインクジェット印刷においては、インクの液滴を噴射して円筒形状容器表面に着弾させるものであるため、インクがヘッド先端の吐出部から缶に付着するまでの空間を飛ぶ距離が小さいことが、インクミストの発生を防止する上及び着弾精度を向上する上で好ましく、好適には、インクジェットヘッド先端の吐出部と円筒形状容器缶表面との距離Ｄ（図３参照）が、０．５乃至４．０ｍｍの範囲にあることが望ましい。尚、０．５ｍｍよりも小さい場合には円筒形状容器表面にインクジェットヘッドが接触するおそれがある。
【００２１】
また図１に示した具体例では、インクジェット印刷による画像の仮焼付け（仮硬化）を最後のブラック印刷のステーションの後に行っているが、仮焼付けのタイミングは、所期の画像やインクジェット印刷に用いるインクの種類等によって好適なタイミングがあり、（ｉ）全ての色のインクの供給後、（ｉｉ）各インクの供給の直後、（ｉｉｉ）各インクの供給後、次のインクの供給前の間、或いは（ｉｖ）ホワイト（白色）インクの供給直後及び全色供給後の２回、等に仮硬化することもできる。
また本発明のインクジェット印刷装置においては、各印刷ステーションに、インクジェットヘッドに連結するヘッドクリーニング装置が配置されていることが好ましく、これにより一つのクリーニング装置で複数個のヘッドに対応できるため、生産効率を向上させることが可能になる。
また各色の印刷ステーションのマンドレルホイール上の配置は、図に示した例に限定されるものではなく、任意の順序で配置することができる。また、図に示した具体例では、インクジェット印刷の前に位置決め工程に付されているが、印刷画像によっては、省略することもできる。
【００２２】
（印刷インク）
本発明において、インクジェット印刷に用いる印刷インクとしては、従来シームレス缶等の円筒形状容器へのインクジェット印刷に用いられていた、熱乾燥型インク、熱硬化型インク、紫外線硬化型インク、電子線硬化型インク等を使用でき、用いるインクに応じて硬化手段及び仮焼付け（仮硬化）手段は異なるが、特に焼付に関わる設備コストが安価である点から、熱乾燥型インクを好適に使用できる。
熱乾燥型インクには水性タイプ、油性タイプ、溶剤タイプなどがあるが、硬化に要する時間が短いことから溶剤タイプが好適である。
【００２３】
（仕上げニス塗装）
本発明のインクジェット印刷装置においては、円筒形状容器として缶体の印刷を行う場合には、インクジェット印刷後に、インクジェット印刷による画像を仮焼付け（仮硬化）させた後、仕上げニスを塗装することにより、印刷シームレス缶等の印刷が施された円筒形状容器がレトルト殺菌や巻き締め加工等の加工に付された場合、あるいは搬送等でこすれた場合においても、印刷画像の密着性に優れていると共に、印刷円筒形状容器の耐傷付き性が確保される。
このような印刷円筒形状容器の製造に用いられる仕上げニスとしては、従来より印刷シームレス缶等の印刷が施された円筒形状容器のトップコートとして用いられていた透明塗料を用いることができるが、特に、熱硬化型の塗料を好適に用いることができる。
仕上げニスを塗装した後、仕上げニスの焼付けと同時に、インクジェット印刷に熱硬化型インクを使用した場合には、インクジェット印刷の画像の本焼付けを行うことにより、本発明の印刷円筒形状容器が作成される。
【００２４】
(円筒形状容器)
本発明のインクジェット印刷装置において印刷される円筒形状容器としては、円筒形状を有する限り特に制限はなく、上述したシームレス缶の他、ラベル缶、３ピース缶（溶接缶、接着缶）、或いはチューブ状容器等を例示することができるが、特にシームレス缶であることが好適である。
シームレス缶としては、これに限定されないが、ティンフリースチール（ＴＦＳ）などの各種表面処理鋼板やすずめっき等の各種メッキ鋼板、アルミニウム等の軽金属板及びそれらにリン酸クロメート処理などの表面処理をした各種表面処理軽金属板、或いはこれらの金属板にポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂から成る被覆が形成された樹脂被覆金属板を、絞り加工、絞りしごき加工、絞り・再絞り加工、絞り・再絞りによる曲げ伸ばし加工（ストレッチ加工）、絞り・再絞りによる曲げ伸ばし・しごき加工、軽金属板のインパクト加工等の従来公知の手段に付すことによって製造されたシームレス缶を用いることができる。
【００２５】
またシームレス缶の外面には、ホワイトコート層を形成しておくことが、金属板の地色を隠蔽し、印刷画像を鮮明に形成できるので好ましい。またホワイトコート層に代えてホワイト（白色）のインクジェット印刷によって、白色ベタ層を形成することもできる。
更に、上記ホワイトコート層の上、或いはホワイトコート層が形成されない場合は、シームレス缶外面上にアンカーコート層を形成しておくことが望ましい。このアンカーコート層を形成することにより、インクジェット印刷による画像が強固に保持固定され、印刷画像の密着性が向上される。またアンカーコート層を設けることによりインクジェットインクの滲みを軽減することができる。
アンカーコート層は、従来公知の方法により形成することができ、熱硬化性、紫外線硬化性又は電子線硬化性の透明な、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等を所定の溶剤に分散乃至溶解した塗布液を塗布・乾燥し、次いで加熱、紫外線照射、電子線照射等により硬化することにより形成できる。これらの中でも樹脂の選択範囲が広いことから熱硬化性樹脂を加熱硬化する方法が好適である。
またホワイトコート層は、上記アンカーコート層の形成に用いられる樹脂として例示した樹脂から成る塗布液に二酸化チタン等の白色顔料を含有させることにより、同様に形成することができるが、好適には熱硬化性樹脂を溶剤に分散又は溶解して成る塗布液を加熱硬化する方法が好適である。
尚、ホワイトコート層の代わりに、樹脂被覆金属板の樹脂被覆中に白色顔料を含有させた白色樹脂被覆を形成することもできる。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
板厚０．３０ｍｍのアルミニウムＪＩＳ３００４合金板を常法に従ってブランキングし、絞り加工して絞りカップを作製した。この絞りカップを再絞りしごき加工を行った後、開口部をトリミングし、内外面を酸性溶液で洗浄し工業用水と脱イオン水で水洗し乾燥させて、缶胴呼称２１１径の３５０ｍｌ缶用のシームレス缶を作製し、次に述べる仕様でインクジェット印刷を行い、８０℃温風での仮焼付、仕上げニス塗布、オーブンでの２００℃１分の焼付け（本硬化）を行って印刷シームレス缶を作製し、後述のように評価した。使用したヘッド仕様と評価結果を表２に示す。
使用したインクジェット印刷装置は、前述の図１に示すものである。
【００２７】
印刷にあたり、マンドレルに作製したシームレス缶を挿入しマンドレル内部からのバキュームで固定した。印刷装置のマンドレルホイールを間欠回転させ、ブラック（Ｋ色）印刷ステーションで公転を停止させ、マンドレルを１回転自転させて２つのインクジェットヘッドで印刷を行った。Ｗ色、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色の工程では印刷をしなかった。印刷インクは溶剤タイプの熱乾燥型インクを用いた。使用したインクジェットヘッドの詳細は表１に示すとおりであり、いずれもコニカミノルタ株式会社製のピエゾ方式ヘッドであり、シームレス缶側壁の缶高さ方向に約７０ｍｍ幅で印刷できる仕様である。
図１の第一のヘッド３ｅＡに表１のＬヘッド、第二のヘッド３ｅＢに表１のＳヘッドを設けた。
Ｌヘッドでは、吐出ドロップ数０個及び１個（吐出液滴量：０、４２ｐｌ）を使用した。Ｓヘッドでは、吐出ドロップ数０個及び１個（吐出液滴量：０、６ｐｌ）を使用した。この場合両ヘッドを使用したため表現可能な階調数は吐出液滴量「０、６、４２ｐｌ」の３階調であり、律速吐出周波数はＬヘッド４２ｐｌの７６００Ｈｚである。
使用した印刷画像を、図４に示す。ベタ画像、文字画像及び写真画像が組み合わされた画像である。缶高さ方向に約７０ｍｍ幅で缶胴全周へ印刷した。缶高さ方向、缶周方向とも印刷の解像度は３６０ｄｐｉ（ドット中心間間隔は７０．６μｍ）で、印刷速度は３２ｍ／分である。尚、各実施例・比較例の階調条件に応じて図４の画像データを最適化して印刷した。
【００２８】
（実施例２）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を３種類（吐出液滴量：０、６、１２ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００２９】
（実施例３）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を４種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３０】
（実施例４）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を５種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３１】
（実施例５）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を６種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４、３０ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３２】
（実施例６）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を７種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４、３０、３６ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３３】
（実施例７）
第一のヘッド３ｅＡに表１のＭヘッド、第二のヘッド３ｅＢに表１のＳヘッドを配置し、次のように印刷した以外は実施例１と同様に印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
Ｍヘッドでは、吐出ドロップ数を４種類（吐出液滴量：０、１４、２８、４２ｐｌ）にし、Ｓヘッドでは、吐出ドロップ数を２種類（吐出液滴量：０、６ｐｌ）にした。表現可能な階調数は吐出液滴量「０、６、１４、２８、４２ｐｌ」の５階調であり、律速吐出周波数はＭヘッド４２ｐｌの４２７０Ｈｚ、印刷速度は１８ｍ／分である。
【００３４】
（実施例８）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を３種類（吐出液滴量：０、６、１２ｐｌ）にした以外は実施例７と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３５】
（実施例９）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を４種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８ｐｌ）にした以外は実施例７と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３６】
（実施例１０）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を５種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４ｐｌ）にした以外は実施例７と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３７】
（実施例１１）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を６種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４、３０ｐｌ）にした以外は実施例７と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３８】
（実施例１２）
Ｓヘッドの吐出ドロップ数を７種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４、３０、３６ｐｌ）にした以外は実施例７と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
【００３９】
（実施例１３）
インクジェット印刷装置における印刷ステーション及びインクジェットヘッドの配置を図２に示した配置とし、次のように印刷した以外は実施例５と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
前述の図２の印刷装置のブラック用の第１印刷ステーションのブラック用の第１インクジェットヘッドＫＡを表１のＬヘッドにし、ブラック用の第２印刷ステーションのブラック用の第２インクジェットヘッドＫＢを表１のＳヘッドにした。次に、マンドレルにシームレス缶を挿入しマンドレル内部からのバキュームで固定した。印刷装置のマンドレルホイールを間欠回転させ、イエロー、マゼンタ、シアンでは印刷せず、ブラック用の第１印刷ステーションでマンドレルを１回転自転させてブラック用の第１インクジェットヘッドＫＡで印刷を行った。次に、再度マンドレルホイールを間欠回転させ、ブラック用の第２印刷ステーションでマンドレルを１回転自転させてブラック用の第２インクジェットヘッドＫＢで印刷を行った。
【００４０】
（比較例１）
Ｓヘッドの印刷をしなかった以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
この態様においてはヘッドが単独であり径の大きいドットだけで形成されていたことから、文字輪郭画像の境界に凹凸が見られると共に、写真画像ではドットのオーバーラップによるドット滲み、ドット潰れがあり、鮮明性に劣っていた。
【００４１】
（比較例２）
Ｌヘッドの印刷をしなかった以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
この態様においてはヘッドが単独であり径の小さいドットだけで形成されていたことから、ベタ画像および文字画像は隙間が生じ、色が薄いと共に、写真画像も色が薄く、鮮明性に劣っていた。
【００４２】
（比較例３）
Ｌヘッドの印刷をせず、Ｓヘッドの印刷を吐出ドロップ数０個及び７個（吐出液滴量：０、４２ｐｌ）でした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
この態様においてはヘッドが単独であり径の大きいドットだけで形成されていたことから、文字画像の輪郭部に凹凸が見られると共に、写真画像ではドットのオーバーラップによるドット滲み、ドット潰れがあり、鮮明性に劣っていた。しかも吐出ドロップ数７個のみで吐出液滴量の大きいドットを形成したため、印刷速度が小さかった。
【００４３】
（比較例４）
Ｌヘッドの印刷をせず、Ｓヘッドの印刷を吐出ドロップ数８種類（吐出液滴量：０、６、１２、１８、２４、３０、３６、４２ｐｌ）にした以外は実施例１と同様にして印刷シームレス缶を作製し、評価した。結果を表２に示す。
この態様においては、ヘッドが単独であり吐出ドロップ数８種類で吐出液滴量の小さいドットから大きいドットまで形成したため、印刷速度が小さかった。
【００４４】
［評価］
＜印刷速度＞
２個のヘッドにおける律速吐出周波数から、３６０ｄｐｉで印刷した場合の印刷速度を計算した。
＜ベタ画像の評価＞
得られた印刷シームレス缶について、図４に示した黒丸中心部（ベタ画像の中心部）の画像を視覚観察してベタ画像の評価を行った。評価基準は次のとおりである。
◎ ：非常に良好（ドット間すきまが全くない）
○：良好（ドット間すきま面積が１０％未満）
△：許容内（ドット間すきま面積が１０％以上３０％未満）
× ：不良（ドット間すきま面積が３０％以上）
【００４５】
＜文字画像の評価＞
得られた印刷シームレス缶について、図７に示す画像の点線丸印部（文字画像の輪郭部）を視覚観察して文字画像の評価を行った。評価基準は次のとおりである。
◎：非常に良好（輪郭が非常になだらか）
○：良好（輪郭がなだらか）
△：許容内（輪郭に小さい凹凸がある）
×：不良（輪郭が凹凸である）
【００４６】
＜写真画像の評価＞
得られた印刷シームレス缶について、図４の写真画像を視覚観察して写真画像の評価を行った。評価基準は次のとおりである。
◎ ：非常に良好（画像全体が非常に鮮明）
○：良好（画像全体が鮮明）
△：許容内（画像に薄い部分あるいは濃い部分がありやや不鮮明）
× ：不良（画像が不鮮明）
【００４７】
【表１】
2014050786.tif 000003
【００４８】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明のインクジェット印刷装置及び印刷方法は、ベタ画像、文字画像、写真画像が混在する画像を鮮明性よく、しかも高速で印刷することができることから、加飾性や生産性が要求される飲料用容器等に用いられるシームレス缶に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１  マンドレルホイール、２  マンドレル、３  インクジェットヘッド。
【図５】
2014050786.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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