CN102431279A

CN102431279A - 凹版印刷版

Info

Publication number: CN102431279A
Application number: CN2011102631989A
Authority: CN
Inventors: 菊地直哉; 平尾和久; 稻岡康二; 菅原申太郎
Original assignee: Think Laboratory Co Ltd; Noritake Co Ltd
Current assignee: Think Laboratory Co Ltd; Noritake Co Ltd
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2011-09-07
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2031-09-07
Also published as: TW201215512A; CN102431279B; KR101765944B1; TWI551463B; JP2012056143A; KR20120025397A; JP5629409B2

Abstract

本发明提供可以抑制转印不均匀进而可以提高印刷膜表面的平滑性的凹版印刷版。在印刷方向的前方侧，在各个单元(28)，具备比第1堤(24)和第2堤(26)低且比深部(32)高的中间台阶部(34)，缓和了堤(24、26)附近的深度尺寸的变化。因此，缓和了压力的降低，因此抑制转印不均匀，进而提高印刷膜表面的平滑性。

Description

凹版印刷版

技术领域

本发明涉及用于凹版印刷的凹版印刷版的改良。

背景技术

例如，在薄层形成中，一般使用真空蒸镀或CVD等，但由于需要进行气氛控制，因此成本高。与此相对，近年，在电子部件制造中使用凹版印刷(凹版印刷)以求实现膜厚1(μm)左右的薄层形成。例如，可以举出交互层叠导体层和绝缘体层的层叠陶瓷电容器作为一例子。通过这样的印刷进行的薄层形成，由于在大气中进行，因此不需要进行气氛控制，具有成本低且简便的优点。

上述的凹版印刷，例如，有如下方法：使用在图像部(即图案部)具备由正交的多个条堤区划形成的多个单元的凹版印刷版，使膏(paste)流入这多个单元并用刮刀(ドクタ一ブレ一ド)刮取剩余的膏之后，将印刷用版抵压在被印刷物进行转印。上述的堤，具有在这样填充膏时防止由刮刀进行过量的刮取的作用。另外，一般采用如下的凹版印刷：通过将凹版印刷版设置在被称为凹版滚筒的圆筒的外周面来进行连续印刷。

然而，出于上述目的设置的堤阻碍图像部内的膏的流动，进而降低印刷膜的表面平滑性，因此，自以往提出了各种对其进行改善的技术方案。例如，有如下技术方案：通过将单元借助细槽相互连通形成局部结合了的单元的集合体，使得即使在一部分的单元产生膏转印量的过多或不足，也可以经由细槽使膏流动而作为整体得到平滑且均匀的转印(例如参照专利文献1。)。

另外，有如下技术方案：由沿印刷方向延伸的多个印刷方向堤和与其正交的多条阻塞方向的堤构成堤，并且，在阻塞方向堤以比单元浅的深度尺寸设置有连通在印刷方向相邻的单元之间的槽口(例如参照专利文献2。)。根据该构成，通过将槽口的深度尺寸设为浅来抑制膏的过度的流动，因此，缓和了在出于该目的将槽口的宽度尺寸设为小的情况下阻碍转印时的膏的连续性和槽口形成时的侧蚀(サイドエッチング)的问题。

另外，有如下技术方案：在同样具备印刷方向堤和阻塞方向堤的情况下，将该阻塞方向堤的高度尺寸设为比印刷方向堤低(例如参照专利文献3。)。根据该构成，膏的拉丝(糸引き)仅在印刷方向产生，因此，适于抑制在垂直方向也产生拉丝的情况下的拉丝的重叠进而印刷膜的表面平滑性的降低。

另外，与上述各技术目的不同，提出了如下技术方案：将图像部内的外周部的单元的开口面积设为比内周部的单元的开口面积小，谋求其外周部的单元的开口面积的均匀化(例如参照专利文献4。)。在将内外周的单元的开口面积设为相同的以往构造中，存在如下情况：由于没有特别考虑图像部的大小和单元尺寸以及单元间距之间的关系，因此，取决于这些尺寸关系，若从图像部的一角沿印刷方向和与印刷方向正交的方向排列单元，会使得终端的1列的单元与其他的单元相比，开口面积变小，进而印刷膜的周缘部的厚度尺寸变得不均匀。根据上述构成，使外周部的单元的开口面积均匀化，因此，印刷膜的周缘部的厚度尺寸变得均匀，在适用于MLCC的内部电极形成的情况等下也可以得到稳定的电气特性。

专利文献1：日本特开昭57-012697号公报

专利文献2：日本特开2006-110825号公报

专利文献3：日本特开2006-110923号公报

专利文献4：日本特开平09-076459号公报

非专利文献1：塩冶孜編集及び代表執筆「印刷インキ工学」印刷学会出版部、1969年4月、P 89-91及びP176-185

发明内容

如上述那样，在凹版印刷版方面，进行了各种为了提高膏的流动性或使转印量均匀化的努力。但是，例如，在想要形成膜厚1(μm)以下的薄膜的情况下，即使适用上述各技术，也会存在如下问题：产生难以忽略的转印不均匀，观察到针眼，或得不到印刷膜表面的平滑性，严重的情况下，印刷膜变为岛状，得不到连续膜或者欠缺图案的一部分，等等。

本发明人等，为了抑制如上述那样的转印不均匀，进行了潜心研究，其结果，得到了转印时的急剧的压力变化具有影响的结论。

另外，对于在凹版印刷中在印刷时在凹版滚筒(グラビアロ一ラ)和压印滚筒(压胴)之间作用在印刷膏上的挤压力的变化情况，自以往进行了多个研究，这一点已广为人知。进入以恒定速度旋转的凹版滚筒和压印滚筒之间的间隙(即夹缝(ニップ))的印刷膏所受到的压力立即急剧上升，其后，慢慢降低，在夹缝出口转变为负压(例如参照上述非专利文献1。)。可以认为：由于这样在夹缝出口转变为负压时在印刷膏产生空洞，以该空洞为起点印刷膏变为拉丝状态，因此，产生转印不均匀，印刷膜的表面平滑性降低。

本发明是以上述情况为背景做成的，其目的是提供一种抑制转印不均匀进而可以提高印刷膜表面的平滑性的凹版印刷版。

为了达成该目的，作为本发明的要旨的内容为一种凹版印刷版，其在图像部具备由沿预定的第1方向延伸的多条第1堤和与其正交且具有与该第1堤相同的高度尺寸的多条第2堤区划形成的多个单元，用于通过凹版印刷在被印刷物上以预定(规定)的图案涂布膏，其中，(a)上述多个单元的各个具备通过下述方式形成的中间台阶部，所述方式为：由上述第1堤和上述第2堤形成的周壁中的至少印刷方向的前方侧的一部分形成带台阶的形状。

若这样做，在印刷方向的前方侧，在多个单元的各个具备比第1堤和第2堤低并且比单元底面高的中间台阶部，因此，堤附近的深度尺寸的变化得到缓和。如上述那样印刷膏所受的压力在夹缝出口转变为负压，是在凹版印刷版从压印滚筒离开时使得到此时为止被压缩的印刷膏膨胀的原因，但通过如上述那样具备中间台阶部来缓和深度尺寸变化，缓和了压力降低，因此抑制转印不均匀，进而提高印刷膜表面的平滑性。

而且，转印有印刷膏的被印刷物吸收该印刷膏中的溶剂，因此其粘度被提高，若为如上述那样的带台阶的形状，则粘度被提高了的造粘层(造粘)的厚度尺寸在中央部与堤附近相比变薄。因此，基于均匀化(レベリング，平整)的膜厚降低量在堤附近和中央部变为相等，因此，具有提高印刷膜厚的一样性(均匀性)的优点。

在此，优选是，在上述凹版印刷版中，上述第1堤和上述第2堤沿相对于印刷方向倾斜预定的偏置角度的量的方向延伸，上述中间台阶部沿上述第1堤和上述第2堤中的位于印刷方向的前方侧的部分设置。若这样做，则由于中间台阶部和堤相对于印刷方向倾斜，因此，在印刷时，在各单元，压力从达到中间台阶部和堤的部分依次变化。因此，作为整体，压力变化变得更加缓和，因此进一步抑制转印不均匀。

另外，优选是，在上述凹版印刷版中，上述中间台阶部，具有其深度尺寸的1～4倍的范围内的宽度尺寸。如上述那样，中间台阶部通过缓和深度尺寸变化来缓和急剧的压力降低，因此，为了得到充分的缓和效果，期望其宽度尺寸充分大，但若过度变大则产生没有压力变化的区域，该区域既不会对压力降低的缓和产生任何帮助，另一方面还会减少印刷膏的填充量，因此，期望宽度尺寸不要变大为必要值以上。中间台阶部的深度尺寸越大则压力变化越大，因此，该宽度尺寸的期望的范围的上下限都由与深度尺寸的关系来决定，为了充分缓和压力降低，期望宽度尺寸为深度尺寸的1倍以上，为了不产生没有压力变化的区域，期望宽度尺寸为深度尺寸的4倍以下。

另外，优选是，在上述凹版印刷版中，上述中间台阶部，具有上述单元的深度尺寸的1/3～2/3倍的深度尺寸。在具有中间台阶部的单元形状中，在印刷过程中，历经两次受到与单元深度尺寸的变化相伴的压力变化。不论在哪一次，与单元深度尺寸的急剧变化相伴的急剧的压力降低都随着单元深度尺寸的变化的变小而变小，因此，优选是将中间台阶部的深度尺寸设定在上述范围，使得那两次的压力变化全都变得充分小。另外，从这样的观点出发，中间台阶部的深度尺寸最为优选是单元深度尺寸的1/2左右。

另外，优选是，上述第1堤和上述第2堤，具备连接相邻的单元的槽口部。若这样做，则具有如下优点：即使在一部分的单元产生膏转印量的过多或不足，也可经由设置在包围单元的周壁的槽口部使得印刷膏流动来缓和该过多或不足。

另外，优选是，上述槽口部的深度尺寸与上述中间台阶部的深度尺寸相同。为了抑制印刷膏的过量流动，期望将槽口部的宽度尺寸设为小，但在这种情况下，为了确保转印时的印刷膏的连续性，优选是槽口部的深度尺寸浅。若将槽口部的深度尺寸设为与中间台阶部的深度尺寸相同程度，则可以同时满足这两方面的要求。另外，若将它们的深度尺寸设为相同，则与以与中间台阶部和单元底面的任何一个不同的深度尺寸设置槽口部的情况下相比，减少图像部内的台阶数，因此，还具有凹版印刷版的制造变得容易的优点。

另外，优选是，上述凹版印刷版，在上述图像部内具备具有100(μm)×100(μm)以上的大小的图案。本发明优选适用于具有这样的比较大的图案的凹版印刷版。

附图说明

图1是示意表示适用了本发明一实施例的凹版印刷版的凹版印刷机的要部构成的图。

图2是放大表示图1的凹版印刷机中具备的凹版印刷版的印刷面的一部分的俯视图。

图3是表示图2的A-A方向剖视图。

图4是说明使用图3中所示的截面向被印刷物转印印刷膏的第1阶段的图。

图5是用于说明刚转印之后的印刷膜的状态的与图4对应的图。

图6是用于说明均匀化后的印刷膜的状态的与图4对应的图。

图7是与印刷方向后方侧相比在前方侧将带台阶部设为较大的构成例。

图8是放大了使用图2的凹版印刷版形成的印刷膜的一部分的显微镜照片。

图9是放大了使用以往的凹版印刷版形成的印刷膜的一部分的显微镜照片。

图10是放大了使用以往的另一凹版印刷版形成的印刷膜的一部分的显微镜照片。

附图标记说明：

10：版滚筒；12：存贮槽；14：印刷膏；16：凹版印刷版；18：刮刀；20：压印滚筒；22：被印刷物；24：第1堤；26：第2堤；28：单元；30：凹进处；32：深部；34：中间台阶部；36、38：槽口部；40：膏膜；42：转印部；44：残留部。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一实施例进行详细说明。另外，在以下的实施方式中，图被适当简化或变形，各部的尺寸比和形状等并不一定被准确地描绘。

图1是示意表示凹版印刷机的整体构成的图。版滚筒10，例如，被支撑成可绕沿水平方向延伸的旋转轴旋转，处于一部分浸入存储槽12中的印刷膏14的状态。在该版滚筒10的外周面固着(固着，固定)有作为凹版的凹版印刷版16，在存储槽12的上方以将刮刀18的前端部按压在该凹版印刷版16上的状态设置有刮刀18。

另外，在版滚筒10的上方，压印滚筒20被支撑成可绕与该版滚筒10平行的旋转轴旋转。该压印滚筒20，处于隔着通过它们之间的陶瓷印刷电路基板(生片)等的被印刷物22压靠在版滚筒10上的状态。

图2是放大表示上述的凹版印刷版16的图像部的一部分的俯视图，图3是图2的A-A方向剖视图。在凹版印刷版16的图像部中，具备沿一方向延伸的多个第1堤24和沿与其正交的另一方延伸的多个第2堤26，通过由这些第1堤24和第2堤区划图像部，形成作为构成印刷图像的最小单位的多个单元28。

上述第1堤24和第2堤26，通过在各自的长度方向在交叉点交替地切出槽口，在不论哪一个长度方向都以断续的形状设置。第1堤24和第2堤26的断续的各个部分的长度尺寸全都为单元28的大致2个的量。这些第1堤24和第2堤26，分别以例如90(μm)左右的中心间隔设置，宽度尺寸分别为例如10(μm)左右。因此，单元28的各个的内侧的尺寸即形成在单元28内的凹进处30的内侧的尺寸为例如各边80(μm)的正方形。

在上述的凹进处30的中央部，具备例如各边60(μm)的正方形程度的大小且将深度尺寸局部设为深的深部32。深部32的深度尺寸为从第1堤24和第2堤26的上面起计算例如20(μm)左右，在它们之间即深部32的周围，通过将由堤24、26形成的周壁的一部分设为带台阶的形状，形成有深度尺寸为10(μm)左右的中间台阶部34。中间台阶部34的宽度尺寸，在深部32与第1堤24和第2堤26的任何一个之间，都设为例如10(μm)左右的同样的大小。即，中间台阶部34形成为宽度尺寸/深度尺寸＝1。

另外，分别使第1堤24和第2堤26断续的槽口部36、38，在所有的地方以10(μm)左右的宽度尺寸形成。另外，槽口部36、38的深度尺寸与中间台阶部34相同。另外，以上的第1堤24、第2堤26、深部32、中间台阶部34等，例如，准备用于构成凹版印刷版16的金属圆筒或圆柱，使用广为人知的光蚀刻法来形成。即，在例如铁或铝制圆柱的表面用Cu等施加电镀形成均匀的层之后，通过蚀刻形成凹部，其后，通过镀Cr等覆盖表面，由此，得到凹版印刷版16。由于以这样的方式形成凹进处30，在中间台阶部34和深部32的各个的周缘部存在由蚀刻处理所引起的R10～15(μm)左右的曲面。

另外，如在上述图2中示出印刷方向那样，上述第1堤24和第2堤26，设置成相对于该印刷方向倾斜例如22.5°左右的恒定的偏置角度的量。上述印刷方向与版滚筒10的旋转方向一致，从而第1堤24和第2堤26被设置成相对于其旋转方向倾斜。另外，上述偏置角度被设置用于：在版滚筒10旋转而在与压印滚筒20之间挤压被印刷物22进行印刷时，抑制与旋转相伴的与被印刷物22的接触面积的变化，进而抑制施加在印刷膏14的压力的变化。

在使用这样构成的凹版印刷版16进行凹版印刷时，使被印刷物22通过版滚筒10和压印滚筒20之间，使版滚筒10向图1所示箭头a方向旋转，印刷膏14被供给到凹版印刷版16的表面，接着，通过由刮刀18刮落多余的量，将印刷膏14填充到设置在该图像部的凹进处30。其后若，版滚筒10进一步旋转，通过压印滚筒20将印刷膏14转印到被按压在版滚筒10的表面即凹版印刷版16上的被印刷物22的表面，进行印刷。

图4～图6是用于说明在如上述那样进行印刷时印刷膏14的工作情况的剖视图。图4表示如下阶段：将凹版印刷版16按压在被印刷物22，将被填充在该凹进处30内的印刷膏14转印到该被印刷物22的表面。图5是表示刚将凹版印刷版16从被印刷物22剥离了的转印之后的阶段的图。在刚转印之后，膏膜40的周缘部的厚度与内周部相比较厚。

另外，如对比上述图4、图5可明确的那样，不会转印被填充到凹进处30内的印刷膏14的全部的量，转印的量限于与被印刷物22接触的部分的附近的一部分的量。在图4中在凹进处30内描绘的虚线为转印在被印刷物22的转印部42和残留在凹进处30内的残留部44的分界线。

图6表示在转印后进一步实施均匀化之后的状态。膏膜40刚被转印之后仍具有充分的流动性，通过实施均匀化，得到大致相同的厚度尺寸且针眼(气孔)等的缺陷少(或没有)的膏膜40。

以下，对将上述凹版印刷版16用于层叠陶瓷电容器的内部电极形成的更加具体的实施例进行说明。混合金属粉、陶瓷粉、和在溶剂中溶解有树脂的展色剂(ビヒクル)，通过辊式捏合机(ロ一ルミル)练，制作出印刷膏14。金属粉是例如平均粒径为1(μm)以下的Ni粉。另外，陶瓷粉是例如平均粒径为1(μm)以下的BaTiO₃粉。另外，树脂为乙基纤维素，溶剂为萜品醇(タ-ピネオ一ル，terpineol，松油醇)系。另外，各成分的混合比，将粉∶树脂∶溶剂设为35～64∶3～10∶35～60左右。另外，将印刷膏14的粘度调节为0.3～6.5(Pa·s)。

另一方面，作为试验用的凹版印刷版16，准备了具备由如上述的多个单元28构成的0.5×2.0(mm)左右的大小的长方形图案的凹版印刷版。凹进处30的尺寸形状设为如前述那样，作为比较例，准备不具有中间台阶部34的深度尺寸为20(μm)和10(μm)的2种凹版印刷版。

然后，将压印滚筒20的挤压压力设为300(kgf)，将被印刷物22的运送速度设为50(mm/s)，进行印刷处理，用120(℃)的烤箱对其进行10分钟的干燥，其后，用光学显微镜对得到的印刷膜的外观进行观察。其结果，使用如上述那样具备中间台阶部34的凹版印刷版16形成的印刷膜，如图8所示那样以整体大致一样的厚度尺寸形成，并且基本上也没有发现针眼。与此相对，在使用除了没有设置中间台阶部34之外其他条件相同的凹版印刷版即深度尺寸为20(μm)的凹版印刷版的比较例中，如图9所示，仅转印了上述长方形图案的周缘部。另外，在深度尺寸被设为10(μm)的比较例中，如图10所示，为虽然全体被转印但产生多个针眼的结果。这些图8～图10，是放大表示形成在被印刷物22的印刷膜的一部分的图，出现在照片中的纵长的长方形，与例如1005尺寸的层叠陶瓷电容器的2个的量的导体层对应，分别具备0.5(mm)×2(mm)的大小。

另外，使用上述的3种凹版印刷版，对印刷膏的配制方法进行各种变更，同样对印刷性进行了评价。具体来说，将膏中的金属粉含有量设为40～55(wt％)，树脂的种类除了可设为乙基纤维素之外还可以设为丁缩醛(プチラ-ル)树脂和丙烯酸(アクリル)树脂，将树脂量相对于金属成分设为1.1～6.5(wt％)，溶剂除了可以使用以2种适当的比例混合有上述萜品醇系的溶剂之外，还可以使用乙酸二氢松油酯(ジヒドロタ-ピニ-ルアセテ一ト)或C₁₀H₁₄等的芳香族，将粘度调整为在100rpm下0.6～0.8(Pa·s)。在对这些各种配制方式进行了变更的印刷膏中，虽然与印刷膏的配制方式相应地发现了不同，但大致为与上述图8～图10中所示的情况同样的印刷结果。即，在使用具备中间台阶部34的本实施例的凹版印刷版16的情况下，可以得到针眼极少的均匀性高的印刷膜，但对于不具备中间台阶部34的以往的凹版印刷版而言，在深度20(μm)的情况下，为主要周缘部被印刷的结果，在深度10(μm)的情况下，为产生多个针眼的结果。

另外，在该实验中，如图7所示，上述深部32设置在比单元28的中央部(点划线所示)偏靠印刷方向的后方侧的位置，其结果，偏置于印刷方向的前方侧地形成中间台阶部34。具体来说，中间台阶部34的宽度尺寸，在后方侧为5(μm)左右，在前方侧为15(μm)左右。因此，根据上述评价结果，可以认为：只要在印刷方向的前方侧形成中间台阶部34就足够了，在后方侧不设置中间台阶部34也不会有任何影响。

接着，对改变凹进处30的条件进行实验后的结果进行说明。以下的条件1～3中，仅记载与凹进处30的各部尺寸不同的部分。

(条件1)

中间台阶部34的深度尺寸5(μm)

中间台阶部34的宽度/深度＝2

深部32的深度尺寸10(μm)

(条件2)

中间台阶部34的深度尺寸5(μm)

中间台阶部34的宽度尺寸20(μm)

中间台阶部34的宽度/深度＝4

深部32的深度尺寸10(μm)

(条件3)

中间台阶部34的深度尺寸5(μm)

中间台阶部34的宽度/深度＝2

深部32的深度尺寸10(μm)

偏置角度45°

在除了改变了上述各部的尺寸之外其他为上述的条件下形成导体膜，其结果，上述任何一种情况下，都可得到厚度尺寸一样且无缺陷的导体膜。另外，测定形成的导体膜的表面粗糙度Ra，其结果，在上述的刮刀18的刀片角度(ブレ一ド角度)为55°的情况下，得到：在条件1下为0.33(μm)，在条件2下为0.29(μm)，在条件3下为0.24(μm)的比较良好的结果。另外，改变刀片角度再进行评价，其结果，在刀片角度为65°的情况下，得到在条件1下为0.30(μm)、在条件2下为0.27(μm)、在条件3下为0.20(μm)的结果；在刀片角度为75°的情况下，得到在条件1下为0.26(μm)、在条件2下为0.25(μm)、在条件3下为0.20(μm)的结果。另外，上述的刀片角度为版滚筒10的与刮刀18的接触部的切线与该刮刀18构成的角度。

根据上述评价结果，即使改变中间台阶部34和深部32的深度尺寸，也可以得到良好的结果，另外，还确认了通过改变刀片角度可以改善形成的膜的表面粗糙度。

如上述那样，根据本实施例，在印刷方向的前方侧，在各个单元28具备比第1堤24和第2堤26低且比深部32高的中间台阶部34，因此，缓和了堤24、26附近的深度尺寸的变化。因此，缓和了压力的降低，因此可抑制转印不均匀，进而提高印刷膜表面的平滑性。

以上，参照附图，对本发明进行了详细的说明，但本发明还可以另外的方式实施，在不脱离其要旨的范围内可以施加各种变更。

Claims

1.一种凹版印刷版，其在图像部具备由沿预定的第1方向延伸的多条第1堤和与其正交且具有与该第1堤相同的高度尺寸的多条第2堤区划形成的多个单元，用于通过凹版印刷在被印刷物上以预定的图案涂布膏，其特征在于，

所述多个单元的各个单元具备：通过由所述第1堤和所述第2堤形成的周壁中的至少印刷方向的前方侧的一部分形成带台阶的形状从而形成的中间台阶部。

2.根据权利要求1所述的凹版印刷版，其中，所述第1堤和所述第2堤，沿相对于印刷方向倾斜预定的偏置角度的方向延伸，且所述中间台阶部，沿所述第1堤和所述第2堤中的位于印刷方向的前方侧的部分设置。

3.根据权利要求1所述的凹版印刷版，其中，所述中间台阶部具有其深度尺寸的1～4倍的范围内的宽度尺寸。