ボトルやその他の円筒形の物体に直接印刷する方法

Nessan Cleary 氏は、グラスやドリンクボトルなどの円筒形の物体に直接印刷することの利点と課題について説明します。

大判印刷技術は、携帯電話ケースなどの平らな物体に直接印刷するのに適しており、今年初めにはすでにこれらの Direct-to-Object (DtO) ソリューションのいくつかを検討しました。ただし、グラスやドリンクボトルなどの円筒形の物体に直接印刷するのははるかに難しく、Direct-to-Shape (DtS) とも呼ばれます。

このため、従来の解決策は、ラベルまたはシュリンク スリーブを印刷してから対象物に貼り付けることであり、これは今でも非常に効果的で広く使用されている方法です。ただし、これらの対象物に直接印刷することには、いくつかの利点があります。

まず、ラベルやスリーブを貼るという二次的なステップが不要なため、時間と材料を節約できます。また、多くのラベルと同様にシュリンクスリーブにも多くのプラスチックが使用されているため、より持続可能であると言えます。リサイクルに関しては、これらのフィルムを対象物から取り除く必要はありません。ただし、直接印刷に使用されるインクが下流のリサイクルを妨げないようにする必要があります。

もう 1 つの利点は、インクが物体にしっかりと付着することで、より長持ちするソリューションが実現することです。これにより、食器洗い機で何度も洗う必要がある金属やプラスチックの飲料ボトルなど、特定の製品の価値を高めることができます。また、その物体にインクの層を重ねて、より質感と触感を高める効果を生み出すこともできます。これは、ガラス製の飲料容器に特に効果的で、かなりの価値を高めることができます。

しかし、円筒形のオブジェクトに直接印刷するには、いくつかの課題があります。おそらく、最も明白な課題は、プリントヘッドとオブジェクト間の距離を近く一定に保ちながら、オブジェクトの周囲全体に印刷する必要があることです。ほとんどの DtO プリンターは、オブジェクトをプリントヘッドの横で回転させることによってこの問題を回避していますが、これにより印刷時間が遅くなります。また、これにより各プリンターが処理できるオブジェクトのサイズも制限されるため、このような DtO プリンターは特定のアプリケーション向けに最適化される傾向があります。

もう 1 つの問題は、円筒形のオブジェクトの多くは上から下まで円周が一定ではなく、先細りになっていることが多いことです。これにより、オブジェクトのその部分がプリントヘッドを通り過ぎるまで回転するのに必要な時間が変わり、オブジェクトとプリントヘッド間のスタンドオフ距離に影響し、印刷品質に影響します。先細りのオブジェクトを処理できると主張するソリューションのほとんどには、対応できる先細りの程度に限界があります。そのため、投資する前に、印刷アプリケーションのサイズと形状の両方を確認する必要があります。

次にインク自体です。ほとんどの DtO プリンターは、ほとんどの素材に接着できる UV 硬化インクを使用しています。ただし、多くの円筒形のオブジェクトはガラスや金属など表面が非常に滑らかである傾向があり、インクが表面に接着しにくくなっています。一部のマシンはプライマーを使用していますが、ほとんどはインクの配合に依存しており、必然的に他の素材よりも適した素材があります。プライマーは、使用可能なプライマーに応じて、素材の範囲を広げるのに役立ちます。さらに重要なのは、プライマーによってグラフィックスの耐久性も向上することです。これは、定期的に食器洗い機にかける可能性のあるドリンクウェアや、リュックサックの外側で跳ね回って傷がつくリスクがある金属製のドリンクボトルにとって重要な考慮事項です。

同様に、一部のプリンターでは、グラフィックを保護するのに役立つニスも提供しています。ニス層を追加するオプションにより、層を重ねてより触感のある仕上がりにするなど、さまざまな効果が得られます。

他に確認すべきことは、色域です。こうしたプリンターのほとんどは CMYK のみに対応しており、ほとんどのパーソナライゼーション アプリケーションには十分な色域です。ただし、ブランドによっては、フルーツ ジュースのプロモーション用ドリンク容器などのグラフィックを強調するために、オレンジとグリーンが必要になる場合があります。

また、白にも注目してください。白を使用すると、暗い表面に印刷された色に深みが加わり、デザインの選択肢が広がり、これらの用途には必須のものとして考えるべきでしょう。

この Inkcups Helix プリンターでは、ロボット アームを使って空の飲料ボトルを出し入れします。©Nessan Cleary

さまざまな Direct-to-Shape プリンターが存在します。たとえば、アメリカのメーカー Inkcups は、ボトル、グラス、および同様の円筒形のオブジェクトを扱うための Direct-to-Shape プリンターをいくつか製造しています。これには、この市場をテストするのに非常に良い方法を提供する Helix One が含まれます。これは、場所をあまり取らない比較的安価なベンチトップ プリンターです。高さ 45 mm から 116 mm までの直線壁とテーパー壁の両方のオブジェクトを処理できます。CMYK に加えて白とニスを印刷し、UV インクで LED 硬化を使用します。

Inkcups では、さらに大型のモデルもいくつか販売しています。いずれも、長さ 305 mm までの部品に対応しますが、印刷領域は 218 mm です。Helix は CMYK プラス ホワイトを印刷し、オプションでニスも使用できます。また、一度に 1 つのオブジェクトに印刷しますが、2 つの印刷ステーションにアップグレードできる Helix + や、生産性を高めるために標準で 2 つの印刷ステーションが付属する Double Helix もあります。最上位モデルは Revolution で、全体の処理速度を上げるために自動ロードおよびアンロード機能も備えています。

Amica は、長さ 110 ～ 270 mm、直径 40 ～ 120 mm のボトルに対応し、最大印刷長は 220 mm の 3Sixty シリーズの DtS プリンターを製造しています。基本モデルには、3 つの Ricoh Gen4 プリントヘッドがあり、CMYK と白を印刷します。拡張バージョンには 4 つのプリントヘッドがあり、ニスも含まれています。一方、最上位モデルには、プリンターとニスの両方、さらに CMYK と白が含まれています。

ミマキは、ボトルなどのオブジェクトへの印刷を可能にする、小型産業用フラットベッド プリンター UJF シリーズで使用するケバブ アダプターという興味深い代替品を考案しました。基本的には、円筒形のオブジェクトを保持して回転させて、これらのオブジェクトの周囲に 360 度のシームレスな印刷を可能にする治具です。今年初め、ミマキは新しいバージョンのケバブ HS を発表しました。これは、最大 7.5 度の傾斜角度を想定して、グラスやカップなどの先細りのオブジェクトも処理できます。ケバブは人気があり、EMEA 地域ではすでに 1600 台以上が使用されています。ミマキは、UJF プリンターを運用している顧客の 5 人に 1 人が、それに合わせてケバブ ユニットも使用していると推定しています。

結論として、ボトル、グラス、キャンドルホルダー、その他の円筒形の製品への少量生産には、大きな可能性があります。これは、パーソナライズされたギフトからレストランや企業ブランディングまで多岐にわたります。主な制限は、同様のサイズと形状のアプリケーションを選択し、インクがそれらのアプリケーションに期待される耐久性と色域を備えていることを確認することです。

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