《解説 ①》

軟包装水性インクジェット印刷機の導入と令和プラントの今後の展開について
株式会社カナオカグラビア
取締役専務執行役員生産本部長

天野浩明

小さな工場だが新しい時代に向けた大きな一歩を踏

1．令和プラント建設の背景とその狙い軟包装業界は「脱炭素化社会への転換」と「労働み出す事が出来た。

力不足」という将来避けて通れない課題を抱えており、令和プラントはその課題解決のための新しい時

2．軟包装用水性インクジェット印刷機導入の必然性代に合った軟包装材生産の仕組み確立を狙った実験

印刷工程のデジタル化と、脱炭素化社会への転換工場である。（図１）
従来の溶剤性グラビア印刷において解決しなけれを考えた場合、水性インクジェット印刷機導入が最ばいけない課題として、廃棄包材の削減、効率的な善のプロセスではあるが、導入コストなどを考慮す段取り替え、脱アナログ・デジタル化推進、CO₂削ると従来のグラビア印刷機が全てインクジェット機減などを考えた中で、揮発性有機溶剤を使用せず、に取って替わるしまうことは非現実的であると考え、デジタル化された水性インクジェット印刷の活用を新しい印刷技術と従来のアナログ方式であるグラビ中心に、今までのグラビア印刷工場とは違う新しいア印刷とのベストミックスでの包材供給を進めるこコンセプトの工場で包材生産を始めることを考えた。とを考えた。

《図１》

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《図２》具体的には、インクジェットによるデジタル印刷

クジェット印刷は、無版なので納期を短縮することとグラビア印刷のベストミックスを追求していくたができ、無駄な包材をつくらない。その時に必要なめに、4000mまでのロットを水性インクジェット

包装材をタイムリーにお客様へ供給することにより印刷で行いたいと思っている。少ロット印刷品を水廃棄包材を削減でき、そして、石化原料由来の油性性インクジェット印刷、中ロット印刷以上をグラビ溶剤を使用しないことで脱炭素コンバーティング実ア印刷に棲み分けることで効率的に軟包装材の生産現のキーソリューションになると言える。

を行うことが出来ると考えた。

ミヤコシ製水性インクジェット印刷機、また、従来のグラビア印刷はマンパワーに依存しMJP30AXF（図２）の導入に踏み切った最大の理由

たアナログ式の生産方式であるため、現在既に直面は、本機は我々がグラビアインキで採用している大している人材不足により、我々コンバーターは今後手インキメーカーと協業しているため導入に対する生産の制約を受けてしまうことが懸念されるが、デ不安が少なく、導入後の開発へのサポートも期待出

ジタル技術を活用した水性インクジェット印刷では、来ると判断したためである。ここにカナオカグラビ

印刷技術の習得に掛かる時間が大幅に短縮でき、オアも加わり3社で共同開発を行うことにより、現在ペレーターの熟練度が低減されるため、省人化によではグラビア印刷と遜色のない印刷品質の再現が可る生産効率の向上が見込めると考えている。このベ能となった。溶剤性グラビア印刷の印刷品質と見たストミックス推進のために、水性インクジェット印目に遜色ない印刷ができており、溶剤性グラビア印刷機の導入が必然であった。

刷との相互印刷が実現できる目途が立った。
また、ミヤコシ機は印刷加工速度も他社の印刷機

従来の溶剤性グラビア印刷では、石化原料由来のより早く、絵柄率にもよるが、現在毎分80mで印油性溶剤を多く使用すること、油性溶剤に含まれる刷できることを確認している。同じ基材でジョブだ揮発成分を回収し燃焼する際に大量のCO₂を排出す

けを変える場合は最短約3分以内でジョブチェンジること、また、グラビア印刷では軟包装材の供給にが可能であり、段取りにはほとんど手が掛からず、時間が掛かる事ため実際の使用量より多くの包材を作業者への負担が非常に少なくなる。

手配する必要があり、コンバーターからユーザー様までのサプライチェーン全体で多くの廃棄包材を発

現在、MJP30AXFの次なる改良に取り組んでおり、更なる発展の可能性を感じている所である。

生させてしまうという課題を抱えている。水性イン

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れており、無版で製版の時間とコストを必要とせず、

3．軟包装用水性インクジェット印刷機、かつ複数の異なった種類の印刷を連続で行うことが

MJP30AXFの開発背景
プラスチックフィルムを用いた軟包装材は、安価で、軽量かつ形状を自由に変えることが出来るためできるデジタル印刷方式は、軟包装印刷において革命的なインパクトをもたらすと信じている。

輸送効率が高く、密閉性にも優れていることから、ミヤコシはこれまで培ってきた輪転印刷の技術を食品等の鮮度を保つ基材として大変優れており、市用いたビジネスフォーム印刷、さらに大型高速デジ場では欠かせなくなっている。一方、近時使用量がタルインクジェット印刷機の技術を用いて、生活資飛躍的に増加してため、大量のプラスチックが廃棄材であるラベル印刷や軟包装印刷にも取り組んできされている。更に、破棄されたプラスチックはマイた。その集大成が「MJP30AXF」（図３）である。

クロプラスチックとなって海洋を漂い、地球環境に大きな問題を起こしている。そのため、プラスチッ

4．MJP30AXFの大きな特長（図4、５）

クの使用抑制、リサイクル率の向上は喫緊の課題で

1)

環境対応システムである。水性顔料インクをあり、持続可能な開発目標（SDGs）においてもテー採用し食品軟包装印刷に利用可能で、また、マとして示されている。

デジタル印刷による余剰在庫・廃棄・ヤレなどの減少をもたらす。

現在の日本では主にグラビア印刷方式を中心に軟包装印刷が行われている。グラビア印刷は、製版コ

2)

水性顔料インクジェットインクを軟包装用ストが他方式に比して高額だが、高品質で優れた方フィルム基材に定着させる最大のポイント式であり、同一のものを大量に印刷するのに適したは、コロナ処理、プライマーコーティング、技術である。一方、同一商品を大量に消費する時代

そして熱風乾燥方式のユニークな乾燥装置、は終わり、嗜好が個々によって異なる消費者をター

これらの組み合わせと、その最適化によりゲットに「多品種少量生産」の時代に入っているな実現した。

かで、大量印刷方式による軟包装材の長期在庫や廃3)

インクジェットヘッドはピエゾ方式の最新循環型ヘッドを搭載。これによりロール一本棄問題が発生している。
このような背景において、小ロット対応が可能で間でのランダムドットやリフレッシュライフィルムの在庫廃棄が低減できる印刷方式が求めら

ンなどを不要とし付け合わせ連続印刷を可

《図３》

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《図４》《図５》

能とする。
4)

インクジェット白インクも4色カラーと同様の1200dpiヘッドを搭載し、最小白文字など

5)

6)

5．軟包装用水性インクジェットインクの開発コンセプトとその特長
1)

高画質化の再現性を確保しつつダブルのヘッドで白印刷基材の表面性状や浸透性に合わせたイの隠蔽性を担保している。

ンク物性のコントロールを実現した。そし高い精度と堅牢性そして品質を兼ね備えた本て、プライマー材料の基材表面処理技術に格的な生産機でありながら、全長は約12m

よって、多くの基材において同等の画像品とコンパクトな設計となっている。

質の確保を達成することができた。 これに今後の取り組みの一つとして、印刷スピードより、水性インクジェット印刷により、グアップによる生産性向上への寄与と省エネラビア同等の品質を確保できる。（図6、図に取り組んでいく。

7-1～7-4）

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図6
アンカー剤による高速画像形成、基材汎用化技術
2色目着弾(100ms)

1色目着弾(0ms)

浸透系
インキ吸収性向上

溶媒浸透

乾燥後

アンカー層

基材

インキ
顔料
溶剤(水)

顔料沈着

凝集系
顔料固定化

アンカー層

基材

多量のインキを高速で固定化させるためには凝集系が優位 ⇒ 乾燥性upも必要（100msの間に最大膜厚6μmのインキが吐出される）
《図６》

図7-1
基材変更で滲み発生

全ての基材に同品位

アンカー剤《図７－ 1》28

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図7-2《図７－ ２》

図7-3

高画質化

ドットが滲み綺麗な印刷ができない

ドットがシャープ高画質化が実現《図７－ ３》

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図7-4
アンカーでのドット定着効果

アンカー剤＜アンカーコート＞
コート紙同等画質
密着 ◎＜直描＞
滲み ×
密着 ×《図７－ ４》2)

高濃度化に広げることで、ベタ埋まりが改善し、印インクの浸透性制御により印刷濃度を改善

刷濃度が向上する。（図8）

図8そして、少ないインク量を基材表面する。

特殊な表面調整剤、疎水性溶剤の添加効果

ベタ部の埋まりが大きく改善し、印刷濃度アップが可能となるインキ量が減り、乾燥性、硬化性も向上する

《図８》

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図9
印刷物の乾燥とIJヘッドの乾燥バランス

IJヘッド

乾燥プロセス

印刷プロセス

乾燥機
印刷画質
紙面乾燥性

吐出安定性

《図９》

3)

印刷適正化

6．ラミネート強度、及び酸素バリア性の測定

インクジェット吐出性と乾燥性のバランス

軟包装で標準的に使用されているOPPやPETフィを考えた材料設計を実現した。 これにより

ルムとシーラント層をノンソルラミした場合のラミ

インクジェットヘッド上で乾燥させず、基ネート強度を表１に示す。

材上で乾燥させる技術を両立し、連続印刷適正を向上させた。（図9）

軽包装の裏刷り用途としては充分なラミ強度が得られている。更に、透明蒸着PETについては、蒸着

《表１》

《表２》

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《図 10 》

コート層とプライマーとの相性を確認するため、ラこの他には、大手米菓メーカーの試供品包材や、ミ強度だけではなく、酸素バリアの劣化を表２に示販売前の製品紹介用のサンプル包材などを現在受注す。軽包装の用途でシェアの高い透明蒸着PETフィし、お客様からの好評価を頂き採用点数が増えてき

ルムGL-AEに裏刷り、LLDPE(#30)をノンソルラミている。

で加工、製袋を行ったサンプルを測定した。印刷・また、大手お菓子メーカーがバレンタインで発売

ラミ・製袋の後においてもバリア劣化は極めて小さした高級チョコレートの紙パッケージも手がけたいと認められる。

（図10）。三菱製紙の包装用コート紙「バリコート」を使用した外装袋に水性インクジェットで表刷りし7．水性インクジェット印刷が生み出すている。インク成分が裏面まで浸透しないよう、バアプリケーションの追求

リコートの持つ高い水蒸気・酸素バリア性を充分に当社では、昨年から水性インクジェット印刷によ発揮させるため、三菱製紙と試験を重ね、食品安全る食品包装材の商用生産を開始、現在１０社以上か上問題がないことを確認した上で販売している。こら案件が寄せられており、採用が進んでいるが、今の様に、当社では引き続き水性インクジェット印刷のところ基本的には裏刷りの案件を中心に扱っていで紙素材への適応も令和プラントでは取り組んでいる。

く方針である。

代表的な事例としては、お菓子の包装分野で、大まだ採用例は多くはないが、今後、少ロットの手外資系食品メーカーが素材や製法にこだわったプ軟包装パッケージでグラビア印刷から水性インクレミアムシリーズとして売り出しているチョコレージェット印刷への採用アイテムを増やしていきたい。

トの個包装がある。パッケージには特色でしか出せない微妙な色合いを、水性インクジェットインクの8．防爆処理不要でもたらされたメリットプロセスカラー(CMYK)で印刷している。更に裏面

令 和 プ ラ ン ト に は 1 階 に 三 方 製 袋 機 、２ 階 にには、細かい文字で賞味期限や原材料情報、カロリーMJP30AXFが設置されている。２階には、富士機械などの栄養成分情報、保存方法までクリアに印字さ工業の分別塗工型ノンソルラミネート機、再検査機れている。印刷品質も、当社でのグラビア印刷と同スリッター機と各種加工機も設置されており、印刷等の色鮮やかなパッケージに仕上がっていると自負

から製袋までワンストップで食品包材を製造できるしており、お客様からも高く評価いただいている。

設備が整っている。

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また、令和プラントの建設には意外なメリットもあった。油性インキを使用する既存工場は、危険物取扱所として防爆認証試験、評価などの対応に時間を要し、実際の建築に至るまでに約１年を要する。一方で令和プラントは、印刷工程は水性インクジェット、ラミネートを分別塗工型のノンソルラミネートを導入することを前提として考えていたことから、有機溶剤を使わずVOC排出ゼロとなるため防爆処理を必要とせず、計画から約半年で工事着工、着工から半年で竣工することができた。計画からわずか１年間という非常に短い納期で建設でき、グラビア工場に比べて建設費を大幅に抑えることができるという思わぬメリットの発見にもなった。

9．今後の展開、魅力あふれる新世代の生産工場へ
令和プラントは、新しい技術を取り入れたデジタル化、脱炭素化を見据えた実験工場である。この工場で得られる知見を既存のグラビア工場にも展開し、現在の溶剤性グラビア印刷とのベストミックスな軟包材生産を実現することを目指している。昨今、工場の労働力不足が深刻になっているが、デジタル化により工場稼働に必要な人数を減らすことができるとともに、従業員の肉体的負担を減らすことができるため、働きやすさと採用のしやすさにも繋がると確信する。
脱炭素化社会、少子高齢化社会という課題に向きあう為、デジタルを用いた水性インクジェット印刷と令和プラントに興味を持っていただき、関係者一同で知恵を出し合いながら、地球環境問題や人口減にも負けない、魅力あふれる新しい軟包装パッケージ生産工場の実現を目指していく。

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