JP2009166481A - 印刷用凸版及びそれを用いた印刷方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る印刷用凸版は、凸版のレリーフの頂面に供給されたインクを被印刷体へ転写する凸版印刷に用いる凸版において、レリーフの厚みが10μm以上、500μm以下であり、レリーフの頂面に複数個の窪みを設けたことを特徴とする。レリーフの先端部窪みに滞留したインクは窪み間の壁により、流動を制限され、マージナル発生が抑制されて転写される。このため、均一な厚みでなおかつラインの直線性に優れる印刷物を得ることが出来る。
【選択図】図3
Description
光によりパターンを形成する方法では感光性樹脂が使用可能であり、該方法としては次の方法が挙げられる。通常の感光性樹脂を用いた方法に従って、感光性樹脂をレリーフの形状に合わせ、レリーフ上部の微小窪みに相当しない部分において光を透過しそれ以外の部分では光を透過しないネガフィルムを準備する。露光前が液状の感光性樹脂を用いる場合、このネガフィルムをガラス板の表面に積層した後、その上に液状の感光性樹脂を塗布し、その表面に透明なベースフィルムを積層し、更にその表面にガラス板を積層する。なお感光性樹脂層の厚みは所定の寸法になるよう設定する。次いでランプを用い、上側のガラス板とベースフィルムを介して感光性樹脂に紫外線を照射すると共に、下側のガラス板とネガフィルムを介して感光性樹脂に紫外線を照射する。画像露光用の照射光源は公知のものを使用可能である。上記の液状感光性樹脂からなる層の上面全体から入った光と、ネガフィルムの光を透過する部分を透過した光とが所定量届いた部分が硬化される。硬化後上下のガラス板、ネガフィルムを取り除き、未硬化部分を洗浄除去し、レリーフ形成側に紫外線を照射し硬化を促進し、印刷用凸版とする。
型から複製パターンを作製する方法としては次の方法を挙げることができる。パターン形状に対応した型を作製し、レリーフが樹脂製であることにふさわしい方法で型取りする。方法としては、1)光硬化法、又は2)熱硬化法、を採用することができる。又は3)加熱した型を樹脂に押し付け、パターンに相当する形状を付与する熱転写法(冷却凝固法ともいう)、でも良い。上記1)には感光性樹脂、上記2)には室温で液体又は固溶体状の熱硬化性樹脂、上記3)には熱可塑性樹脂がそれぞれ使用可能である。型は、採用する加工方法及び解像度により公知のものから選択すればよく、例えば金属金型、Si型、石英型、SiC型、Ni電鋳型、樹脂型等が使用可能である。
彫刻によりパターンを形成する方法としては、次の方法を挙げることができる。架橋されたゴム系材料や、硬化された熱硬化性樹脂、同じく硬化された光硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂等を版材料として使用することが可能である。固体の版材料を彫刻する方法としては、レーザーによる彫刻方式を挙げることができる。現実的には必要とするパターン形状の寸法に応じレーザーを使い分ければよい。炭酸ガスレーザー、YAG3倍波若しくは4倍波レーザー、又はエキシマレーザー等の各種レーザーを解像度や彫刻性に応じて選定して彫刻することができる。この方法を用いれば、レリーフの頂面と溝部の表面自由エネルギーが異なる組み合わせの版も作ることができる。この場合、レリーフ先端層とその下の層とで、異なる材料を積層する、異なる材料を塗布し重ねる、或いは、プラズマ処理を行なう等の各種方法で、レリーフ先端層とその下の層で表面自由エネルギーの異なる組み合わせを作り、レーザーで下の層まで達するよう彫刻する方法を採ることもできる。
図10のようなライン/スペース(L/S 200μm/400μm、長さ20mm)形状において、光透過部の中に微小窪みに対応する四角形の遮光部を等間隔に有する厚さ2.3mmの石英クロムマスクを用意した。石英クロムマスク表面をUV洗浄装置にて処理した後、窒素雰囲気下でHMDS(1,1,1,3,3,3−Hexamethyldisilazane)(1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン)の気流処理を20分間行なった。この石英クロムマスク表面にポジ型感光性樹脂をスピンコーターによって乾燥後厚みが10μmになるように塗布、風乾後、110℃、7分加熱処理を行なった。ポジ型感光性樹脂は東京応化社製PMER(P−LA300PM)を用いた。次にオーク社製平行光露光装置を用いて石英クロムマスク側から露光、ディップ現像(現像液P−7G)を行ない、風乾後、さらに110℃、5分加熱処理を行なった。この石英クロムマスク上に形成した樹脂モールド上に、離型剤として旭硝子社製サイトップ(CTX−809AP2)の4wt%液をスピンコーターにより乾燥後厚みが0.5μmになるように塗布し、110℃で10分乾燥させた。得られた離型剤処理された樹脂モールド上に、旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)を100μmの厚みになるようにナイフコーターを用いて塗布した後、塗布上面にベースフィルムとして厚み150μmのステンレスシート(SUS304)をラミネートした。尚、ステンレスシートは信越化学工業社製シランカップリング剤(KBM−503)によって表面処理したものを用いた。露光は石英クロムマスク側からオーク社製平行光露光装置を用いて露光量500mj/cm2(350nmで測定)で行なった。樹脂モールドからベースフィルムを剥離し、0.1wt%炭酸ナトリウム溶液と界面活性剤からなる洗浄液で洗浄し、後露光を行ない、レリーフの頂面に所定の微小窪みを有するL/Sパターンの印刷版1を得た。
図11のようなライン/スペース(L/S 50μm/100μm、長さ20mm)形状において、光透過部の中に微小窪みに対応する四角形の遮光部を等間隔で複数有する厚さ2.3mmの石英クロムマスクを用いた以外は実施例1と同様にして樹脂モールドを作製した。さらに、旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を100μmから400μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版2を得た。
旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を400μmから50μmに変更した以外は実施例2と同様にして印刷版3を得た。
図12のようなライン/スペース(L/S 350μm/250μm、長さ20mm)形状において、光透過部の中に微小窪みに対応する四角形の遮光部を等間隔で複数有する厚さ2.3mmの石英クロムマスクを用いた以外は実施例1と同様にして樹脂モールドを作製した。さらに、旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を100μmから400μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版4を得た。
旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を400μmから180μmに変更した以外は実施例4と同様にして印刷版5を得た。
ポジ型感光性樹脂の塗布厚を10μmから5μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版6を得た。
ポジ型感光性樹脂の塗布厚を10μmから17μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版7を得た。
ポジ型感光性樹脂の塗布厚を10μmから32μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版8を得た。
図13のようなライン/スペース(L/S 200μm/400μm、長さ20mm)形状において、光透過部の中に微小窪みに対応する円形の遮光部を等間隔で複数有する厚さ2.3mmの石英クロムマスクを用いた以外は実施例1と同様にして印刷版9を得た。
旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を100μmから600μmに変更した以外は実施例1と同様にして印刷版10を得た。
旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)の塗布厚を400μmから600μmに変更した以外は実施例4と同様にして印刷版11を得た。
旭化成ケミカルズ社製ネガ型液状感光性樹脂APR−G31(ポリエステル系樹脂)を100μmの厚みになるようにナイフコーターを用いて塗布した後、塗布上面にベースフィルムとして厚み150μmのステンレスシート(SUS304)をラミネートした。尚、ステンレスシートは信越化学工業社製シランカップリング剤(KBM−503)により表面処理したものを用いた。露光は石英クロムマスク側からオーク社製平行光露光装置を用いて500mj/cm2で行なった。樹脂モールドからベースフィルムを剥離し、0.1wt%炭酸ナトリウム溶液と界面活性剤からなる洗浄液で洗浄し、後露光を行ない、100μm厚のレリーフを有するL/Sパターンの微小窪みを有していない印刷版12を得た(L/S 200μm/400μm、長さ20mm)。
得られた実施例の印刷版1乃至9及び比較例の印刷版10乃至12のレリーフ厚み、ラインの幅(線幅)、レリーフの頂面にある窪み形状、深さ、及び窪み間の距離(A)、窪み径を測定した結果を表1に示す。なお表中の窪み径は、表中に示す窪み形状が□型(開口形状が正方形)の場合は該正方形の1辺の長さ、○型(開口形状が円)の場合は該円の直径であり、後述の表2においても同様である。又、図14は、印刷用凸版及びレリーフ頂面の顕微鏡観察結果を示す図面代用写真である。左上の画像はレリーフの頂面の正面視画像、右上画像はその拡大画像であり(共に実施例1の試験版1の画像)、窪み形状が四角柱状に抜けた穴(有底)である。左下の画像はレリーフの頂面の正面視画像、右下画像はその拡大画像であり(共に実施例9の試験版9の画像)、窪み形状が円柱状に抜けた穴(有底)である。なお、印刷版1乃至12においては、レリーフと該レリーフの隣に位置するレリーフとの最小間隔で定義されるレリーフ間隔は、L/SパターンのSの距離に一致する。
実施例1と同様の作製方法にて、1)石英クロムマスクの遮光部の形状、2)ポジ型感光性樹脂の厚み、及び3)ネガ型感光性樹脂の厚み、を表2に示す通りに変更することで、表2に示すような印刷版を作製した。
実施例1と同様の作製方法にて、1)石英クロムマスクの遮光部の形状、2)ポジ型感光性樹脂の厚み、及び3)ネガ型感光性樹脂の厚み、を表2に示す通りに変更することで、表2に示すような印刷版22(比較例4)、試験版23(比較例5)、及び試験版24(比較例6)を作製した。
実施例の印刷版1、4及び9並びに比較例の印刷版10、11及び12を用いて、印刷実験を行なった。印刷条件としては、得られた印刷版を日本電子精機社製精密印刷機に両面テープで取り付け、インクテック社製UVインク(粘度1.0Pa・S/TV−33型粘度計を使用し、25℃にて測定)をガラス基板に、押し込み量が90μmの印圧と押し込み量が190μmの印圧との設定で印刷し、紫外線ランプでUVインクを硬化した。
・レリーフ頂面の微小窪みの深さの影響について(1)
実施例の印刷版15及び16と比較例の印刷版12とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)製の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線/インチを用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量50μm及び70μmで行なった。基板としてガラス基板を用い、印刷後220℃にて30分乾燥した。評価は光干渉を用いた顕微鏡(Vert Scan2.0/株式会社菱化システム)を使用した。
実施例の印刷版18、19及び20と比較例の印刷版12とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)製の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線を用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量30μm、50μm及び70μmで行なった。基板としてガラス基板を用い、印刷後220℃×30分乾燥した。評価は光干渉を用いた顕微鏡(Vert Scan2.0/株式会社菱化システム)を使用した。
実施例の印刷版13と比較例の印刷版12、22及び24とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)製の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線を用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量30μm、50μm及び70μmで行なった。
線太りの順番は、印刷版13<印刷版22<印刷版12≒印刷版24であった。つまり、微小窪みを設けることで、線太りを抑制でき、さらにレリーフ厚みが500μm以下の時に、より線太り抑制効果があることが分かった。
実施例の印刷版14と比較例の印刷版12、23及び24とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)製の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線を用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量50μmで行なった。
線太りの順番は、印刷版14<印刷版23<印刷版12≒印刷版24であった。つまり、微小窪みを設けることで、線太りを抑制でき、さらにレリーフ厚みが500μm以下の時に、より線太り抑制効果があることが分かった。
実施例の印刷版13、14、16、19及び21と比較例の印刷版12とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線を用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量30μm、50μm及び70μmで行なった。印刷版13と12、印刷版14と12、印刷版16と12、印刷版19と12、印刷版21と12という組み合わせで印刷を行なった。よって、比較例の印刷版12は毎回印刷した。
実施例の印刷版9と比較例の印刷版12とを用いて、印刷実験を行なった。印刷に用いたインクは、ハリマ化成(株)の銀インク(NPS−J 金属重量分57%、8.4mPa・S)である。印刷機としては日本電子精機社製精密印刷機を用いた。印刷方法は、アニロックスロール550線を用い、アニロックスロールから印刷版へインキングを行ない、印刷版からワークへインクを転写した。ワークへの転写時の印圧は、押し込み量で定義し、押し込み量は定盤の高さで調整した。本実験では、押し込み量70μmで行なった。印刷版9と12という組み合わせで印刷を行なった。
横軸には線幅増加率(%)を、縦軸には膜の均一性を評価するために(端部の膜厚)/(中央の膜厚)の比をとってプロットした結果を図22に示す。本結果から、レリーフ厚みが500μm以下で微小窪みを有する版では、膜の均一性が高く、線太りが抑制されることが分かる。
1a 低硬度層
1b 高硬度層
2 インク
3 マージナル
4 基板
5 マージナルがない場合のパターン
6 マージナルにより広がったパターン
7 ベース部
8 頂面
9 窪み
10 ショルダー角
11 アニロックスロール
12 ドクターブレード
13 版
14 版胴
15 パターン
Claims (5)
- 凸版のレリーフの頂面に供給されたインクを被印刷体へ転写する凸版印刷に用いる凸版において、前記レリーフの厚みが10μm以上、500μm以下であり、前記レリーフの頂面に複数個の窪みを設けたことを特徴とする印刷用凸版。
- 前記窪みの深さが1μm以上、30μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の印刷用凸版。
- 窪みの周縁と該窪みの隣に位置する窪みの周縁との最短距離で定義される窪み間の距離(A)が1μm以上、30μm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の印刷用凸版。
- 前記レリーフの最小幅が5μm以上、400μm以下であり、且つ、レリーフと該レリーフの隣に位置するレリーフとの最小間隔で定義されるレリーフ間隔が3μm以上、500μm以下であることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の印刷用凸版。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の印刷用凸版を、前記レリーフを外側に向けた状態で円筒形とし、前記レリーフの頂面にインクを供給し、円筒軸を中心に転動させることによって被印刷体に対して前記インクを転写する工程を含み、
前記転写を、前記レリーフと前記被印刷体との押し込み量が100μm以下となる印圧で行なうことを特徴とする、印刷方法。
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