スクリーン印刷製版装置
【課題】 高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供すること。
【解決手段】 本発明におけるスクリーン印刷版製版装置はインキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材をインキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えた構成とした。
【解決手段】 本発明におけるスクリーン印刷版製版装置はインキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材をインキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えた構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の画像パターンに従ってインキ遮断材をメッシュ状スクリーン表面に付着させてスクリーン印刷版を製版するスクリーン印刷製版装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷は、スクリーン印刷版をスクリーン印刷機にセットし、印刷用インキ（以下、単に「インキ」という。）を載せてスキージを用いて紙、布などの被印刷物に印刷する。この印刷方法としては、主にスキージ印刷と押圧印刷の２つの方法がある。スキージ印刷はスキージと呼ぶ弾性のあるゴム質のヘラで、その先端を版上にある角度を保って当て圧力を加えながら摺動させることで、版上のインキを被印刷体に押し出す。押圧印刷では、刷版の上にインキを載せ、その上から平らな板等を介して均一な力を加え、版上のインキを被印刷物に押し出す。インキはスクリーンの透過部分（メッシュ部）を通過し、被印刷物上に画像が印刷される。布、プラスチック、プリント基盤、ガラス、磁器、金属版への印刷、立方体あるいは曲面への印刷など、他の印刷技術では印刷が困難な素材、形状への印刷が可能な技術として広く用いられている。
【０００３】
従来、スクリーン印刷用の版（スクリーン印刷版）の製版方法としては、直接製版法、間接製版法、及び直間接製版法が知られている。
【０００４】
直接製版法では、型枠に張ったメッシュ状スクリーンに感光性樹脂乳剤を塗布、乾燥させた後、予め透明シート上にパターンが形成されたポジ型フィルムを密着させ、光を照射して現像してスクリーン印刷版を作製する。しかし、この方法では、感光性樹脂乳剤を均一に塗る高度な技術が必要であり、暗室下での作業など高度なスキル、多くの工数、設備を必要とし、しかもゴミの混入や、メッシュの乱反射によるパターンエッジのなまり等を伴う問題がある。
【０００５】
間接製版法では、フィルム状の支持体上に予め別途露光、現像などを行なってパターンを形成したものを作成しておく。次に、フィルム状の支持体をパターンが接するようにメッシュ状スクリーンに重ね合わせ、フィルム状の支持体のみを除去してパターンをメッシュ状スクリーンに転写する。
【０００６】
この方法では、フィルム状の支持体に乳剤が塗布されたものを別途用意しこれに予めパターン形成しておくので、直接製版法のように、感光性樹脂乳剤を塗布する技術は特に必要とされず、メッシュの乱反射も受けず、ポジフィルムに近い解像度が得られるが、パターンとメッシュ状スクリーンとの密着強度が低く、十分な耐久性を保持することができない問題がある。したがって、大量印刷に不利であり、印刷画像の品質を一定に維持することが難しい。
【０００７】
直間接製版法は、間接製版法の簡便さと直接製版法の強度などの利点とを両立させるために考案された方法である。即ち、片面に感光性樹脂層をコーティングしたスクリーン印刷用直間法フィルムを、型枠に張られたメッシュ状スクリーンに接着させた後、メッシュ状スクリーンの非接着側より水または感光性樹脂液を供給し、塗布、乾燥することにより容易にメッシュ状スクリーンに感光性樹脂層を貼り合わせる。その後、ポジフィルムを使って露光、現像してスクリーン印刷版を作製する。
【０００８】
この方法では、感光性樹脂層を水または感光性樹脂液などで接着させるため、間接製版法より接着強度が強く、乳剤は露光直前までフィルムで保護されるため、ある程度の耐久性を有し、ゴミや埃などの影響も受けにくい。
【０００９】
直間接製版法では、従来の諸問題の幾つかは解決されるものの、ポジフィルム、感光性樹脂層をコーティングしたスクリーン印刷用フィルムが不可欠であるため、少量印刷時には印刷コストアップの要因となる。更に露光・現像の工程が必要であるため工程の簡易化、低コスト化の点では課題が残る。
【００１０】
このような課題に対して、スクリーン印刷版作製用のメッシュ状スクリーン（紗）そのものに溶融状態のホットメルトインク、ホットメルトインクに光硬化性材料を添加したものあるいは光硬化性材料を、直接若しくは転写によって付着させ、ホットメルトインク等が固化した部分でインキを遮蔽してスクリーン印刷版を作製する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
この方法によれば、インキが透過する透過部材であるメッシュ状スクリーン（紗）の、インキを遮蔽しようとする領域にインキを遮蔽するインキ遮断材であるホットメルトインクあるいは光硬化性材料を選択的に定着させるため、現像、洗浄などの工程が不要であり、しかもホットメルトインク等のインキ遮断材を付与してなる画像はインクジェット技術を利用して直接形成されることから、メッシュ状スクリーンとインキの材料とを用いて安価に作製できる。また、化学反応なども利用しないうえ、選択的な遮蔽によるため無駄な廃棄物が発生することもなく、安全で環境保全にも配慮した技術である。
【特許文献１】特開２００４−９８６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、スクリーン印刷版を用いて連続階調を再現する場合には、一般に耐刷性とともにインキの透過を遮る遮蔽部が高精細である必要がある。従来のホットメルトインクを用いるインクジェット技術によるスクリーン印刷版の製版装置では耐刷性が不足し、光硬化性材料を用いるインクジェット技術によるスクリーン印刷版の製版装置ではパターン形成から光による硬化までに時間がありその間に光硬化性材料が浸透により広がり解像度が低下するという問題がある。
【００１３】
つまり、上述のように従来のスクリーン印刷版製版装置では高解像度のスクリーン印刷版が得られないという重大な欠陥を抱えている。
【００１４】
本発明は上記に鑑み成されたものであり、前記従来のインクジェット技術によるスクリーン印刷版の作製における諸問題を解決し、下記目的を達成することを課題とする。
【００１５】
すなわち、本発明は、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供することを目的とし、露光で生ずる光の乱反射に起因するパターンエッジなまりがなく、エッジが鮮鋭でかつ脱落のない強固な遮断部材（パターン像）を形成でき、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の更なる目的は、少ない工程数で簡易かつ低コストに作製することができるスクリーン印刷版による印刷物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を解決するために、本発明におけるスクリーン印刷版製版装置はインキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材をインキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えた構成とした。
【００１８】
これによると、液体状インキ遮断材がインキ遮断部材に付着し浸透した直後に硬化が始まり液体状インキ遮断材がインキ透過部材の間隙に沿って浸透し広がることを防止でき、液体状インキ遮断材による高解像度なパターンを形成できる。
【００１９】
更に上記スクリーン印刷版製版装置において、請求項２に示すとおり、インキ透過部材に対する液体状インキ遮断材の接触角が９０°から３０°である構成とした。これによると毛細管現象によりインキ透過部材の間隙に液体状インキ遮断材が容易に浸透し完全にインキ透過部材の遮蔽を行なうことができる。
【００２０】
また上記スクリーン印刷版製版装置において、請求項３に示すとおり、吐出手段と硬化手段が近接して一体に設けられた構成とした。これによると簡易な構成でインキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後にパターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１には本発明に用いられるスクリーン印刷版（インキ透過部材あるいはメッシュ状スクリーン）を示す。図１で１はメッシュ状部位、２は支持基材である。スクリーン印刷製版装置においてスクリーン印刷版を搬送する場合に、メッシュ状部位１のみでは十分な強度を確保し得ないため、メッシュ状部位１の補強、形状維持のために周囲に支持基材２が設けられている。メッシュ状部位１としては、印刷用インキを通過し得る構造を有するものであれば特に制限はなく、公知材料から適宜選択することができる。
【００２４】
図２にはメッシュ状部位１の拡大図を示す。メッシュ状部位１は、インキ遮断部位３とメッシュ状、網目状等の隙間４を有し、隙間４としてはいずれの形状であってもよい。また、メッシュ状部位１の材質としては、特に制限はなく、例えば、ナイロン、シルク、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミド、ステンレスなど、一般にスクリーン印刷用に使用される材質から適宜選択できる。メッシュ状部位１の網目サイズは８０〜５００本／インチのものが好ましく、３００〜５００本／インチのものがより好ましい。
【００２５】
次に本発明で使用される液体状インキ遮断材について詳細な説明を行なう。本発明に使用される液体状インキ遮断材は紫外線硬化樹脂で構成される。紫外線硬化樹脂は一般にＵＶ樹脂と呼ばれるもので紫外光により光重合して硬化するものである。紫外線硬化樹脂は光重合性樹脂、光重合開始剤、色剤、補助剤などの組成よりなる。光重合性樹脂は高粘度オリゴマーと反応性希釈材と呼ばれる低粘度オリゴマーまたはモノマーに分類される。そして液体状インキ遮断材は粘度を調整するため、比較的粘度の高いオリゴマーと、高沸点のモノマー類や低粘度のポリエステルアクリレート類からなる反応性希釈剤が混合されている。一般に使用されるオリゴマーにはポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートがある。光重合開始剤は、紫外線エネルギーによりラジカルを発生し、これがモノマーやオリゴマーの反応基に反応し重合を開始させるものである。更に製版後の検版を容易にするため色剤として顔料が添加される場合もある。顔料は色相により紫外線吸収特性が変わるので、紫外線硬化樹脂の硬化性に大きな影響を及ぼす。したがって視認性がよく、更に硬化性をなるべく低下させないような顔料が選定されなければならない。また顔料によっては、紫外線硬化樹脂の貯蔵安定性を阻害しゲル化を起こす場合もあるので注意を要し、その他耐モノマー性も考慮して選択されるべきである。
【００２６】
補助剤に関しては、紫外線硬化樹脂は、紫外線があたらなくても熱等の影響でラジカルを発生し、暗反応と呼ばれるゲル化現象を起こす場合があり、暗反応を防止するために重合禁止剤が添加される。その他消泡剤等も添加される。
【００２７】
更に本発明に用いる液体状インキ透過部材のメッシュ状部位１に対する接触角を９０°以下、３０°以上に調整するため界面活性剤を必要量添加する。界面活性剤を添加することによりメッシュ状部位１に対する液体状インキ遮断材（紫外線硬化樹脂）の接触角が９０°〜３０°になるように調整することが可能である。
【００２８】
図３にはメッシュ状部位１の表面に対する接触角が９０°〜３０°になるように設定された液体状インキ遮断材５が液滴としてメッシュ状部位１に吐出された状態を示す。液体状インキ遮断材５の液滴はメッシュ状部位１のインキ遮断部位３の表面に触れると接触角が９０度以下であるため濡れ性が良好で毛細管現象により急速に吸収されるように隙間４に容易に入り込んで隙間４を埋め尽くす。但し接触角が小さくなりすぎてしまう（３０°以下）と液体状インキ遮断材のメッシュ状部位１のインキ遮断部位３に対する濡れ性が高すぎ急速にインキ遮断部位３の表面に広がり、滲みの原因となる。
【００２９】
一方図４にはメッシュ状部位１のインキ遮断部位３の表面に対する接触角が９０度以上に設定された液体状インキ遮断材５が液滴としてメッシュ状部位１に吐出された状態を示す。液体状インキ遮断材５の液滴はメッシュ状部位１の表面に触れると接触角が９０度以上であるため濡れ性が悪く、球状でメッシュ状部位１表面に付着し、毛細管現象で隙間４に十分入り込むことができない。このような状態で硬化した液体状インキ遮断材はメッシュ状部位１に対する接着力が弱く印刷時の耐刷性が確保できない。
【００３０】
したがって液体状インキ遮断材５のメッシュ状部位１に対する接触角は９０°〜３０°に設定されることが好ましい。
【００３１】
また本発明に使用される液体状インキ遮断材５は、インクジェット記録ヘッドで吐出させるため比較的低粘度の液体に仕上げる必要がある。インクジェット記録ヘッドから、サテライト等が発生せず安定した液滴として吐出させるためには、液体状インキ遮断材５の粘性を３０ｃｐｓ以下、好適には２０〜８ｃｐｓとする必要がある。但しインキ遮断材５及びインキ遮断材５が通過する部材、記録ヘッドの加熱手段を用いる場合や、より吐出力の大きな記録ヘッドが用いられる場合等においては粘性がこの範囲を超えて大きな値をとることは可能である。
【００３２】
複数の細孔を埋め尽くして余った液体状インキ遮断材５は粘度を高く（最適には８〜２０cps）することで周囲にわずかしか広がらず盛り上がった状態になる。したがって必要以上に液体状インキ遮断材５が広がらず、液滴の直径に近い高解像度の画像形成ができる。この場合、解像度により吐出する液滴量が異なり、小さなドット（つまり高解像度）で画像を形成する場合には液滴量も小さくなる。例えば５００本／インチ程度のメッシュ状部位１で画像を形成する場合には液体状インキ遮断材５の液滴量は８０ｐｌ（ピコリッター）程度であることが望ましい。つまり５００本／インチ程度のメッシュ状部位１の場合隙間４は約２５μｍ、一方液体状インキ遮断材５の液滴は８０ｐｌの場合直径約４６μｍとなり，ちょうどメッシュ状部位１の一枡を埋めることができ高解像度のパターンを描くことができる。
【００３３】
しかし低い解像度でよい場合には大きなドット（低解像度）で画像を形成し、液滴も大きくなり粗いサイズのメッシュ状部位１が用いられる。
【００３４】
図５には本発明によるスクリーン印刷製版装置の概略構成図を示す。スクリーン印刷製版装置は、スクリーン印刷版６と、スクリーン印刷版６を搬送する、送りローラ７、搬送ローラ８からなる搬送部、搬送部により移動させられるスクリーン印刷版６を横切り移動するスライダ９と磁石１０を設けたリニアガイド１１からなるリニアモータ１２と、スライダ９の位置情報及び移動情報を検出するためにリニアモータ１２に近接しても受けられたスケール１３と、スライダ９に設けられスケール１３を検出するリニアエンコーダ１４と、スライダ９に設けられインキ遮断材を吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッド１５と、記録ヘッド１５と一体に設けた記録ヘッド１５のノズル配列幅よりも広い照射幅を持ちスクリーン印刷版６に吐出された液体状インキ遮断材を硬化させる紫外線ランプ１６から構成される。記録ヘッド１５にはパイプ１７で液体状インキ遮断材が供給される。
【００３５】
以上のように構成されたスクリーン印刷製版装置において、製版の準備としてスクリーン印刷版６が、送りローラ７に描画面を上にして挿入される。製版が開始されると、送りローラ７及び搬送ローラ８が作動しスクリーン印刷版６が送られ、スクリーン印刷版６の先端が送りローラ７を通過し所定位置に達すると、送りローラ７及び搬送ローラ８からなる搬送部は停止する。次にリニアモータ１２が動作し、スライダ９がスクリーン印刷版６を横切って移動する。スライダ９に設けたリニアエンコーダ１４がスケール１２を読み取りスライダ９がスクリーン印刷版６の所定の位置に到達したことを検知すると、スライダ９に設けた記録ヘッド１５から印刷すべきページ単位でラスター化された描画信号により液体状インキ遮断材の吐出が開始され、印刷工程において印刷用油性インキを付着させる画線部に液体状インキ遮断材を付着させる。スクリーン印刷版６に付着させられた液体状インキ遮断材は、直後に記録ヘッド１５と一体にスライダ９に搭載された紫外線ランプ１６からの紫外光が照射され光重合により硬化する。このようにしてリニアモータ１２のスライダ９の移動に伴ってリニアエンコーダ１４がスケール１３を読み取り、読み取られた位置情報に従って記録ヘッド１５がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動して液体状インキ遮断材を順次付着させると同時に紫外線ランプ１６により硬化させる。こうして精確な位置に指定された情報に従うと共に硬化した液体状インキ遮断材画像を形成する。スライダ９がスクリーン印刷版６の他端まで移動し所定の位置まで液体状インキ遮断材の付着及び硬化が終了すると、リニアモータ１２は逆転してリニアガイド１１に沿ってスライダ９が元の位置に戻る。スライダ９が元の位置に戻る動作中は記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出は行なわずに、搬送部のみが動作し送りローラ７及び搬送ローラ８によりスクリーン印刷版６の新しい部分が記録ヘッド１５の下にセットされると再度、送りローラ７及び搬送ローラ８からなる搬送部は停止する。そして再びリニアモータ１２のリニアガイド１１に沿ってスライダ９に設けた記録ヘッド１５がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動して、前回と同様にインキ遮断材の付着、紫外線ランプ１６による硬化が行われる。このように搬送部によりスクリーン印刷版６を間欠送りしながらスライダ９に搭載した記録ヘッド１５及び紫外線ランプ１６で繰り返し液体状インキ遮断材の付着及び硬化が行われる。
【００３６】
こうした一連の工程が終了すると印刷版の製作が完了し、その印刷版は通常の輪転機にセットされ、必要部数の印刷が行われる。
【００３７】
５図に示すスクリーン印刷製版装置ではスライダ９に設けた記録ヘッド１５の一方向の移動時にのみ記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出を行なったが、記録ヘッド１５の両側に紫外線ランプ１６を設けることによりスライダ９の往復移動時にそれぞれ記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出・硬化を行なうことも可能である。またこのように構成すればスライダ９がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動しての液体状インキ遮断材の付着及び硬化を終了した後、スライダ９が元の位置に戻る動作中に記録ヘッドによる液体状インキ遮断材の吐出は行なわずに、紫外線ランプ１６のみを照射すれば一度紫外線ランプ１６で硬化された部分を再度硬化させることになり、より確実に紫外線硬化樹脂の硬化を行なうことができると共に、紫外線ランプ１６の光量を下げることができる。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本発明は、インキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材を前記インキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも具備しており、紫外線ランプを記録ヘッドと一体的に近接して設けることにより付着させた液体状インキ遮断材を付着直後に硬化させるため、経時によるインキ透過部材の表面への液体状インキ遮断材の広がりが大幅に減少する。その結果解像度が大幅に向上する。
【００３９】
また、インキ透過部材に対し液体状インキ遮断材の接触角を９０度以下にすることにより液体状インキ遮断材のインキ透過部材に対する濡れ性が良好となり、インキ透過部材の隙間に液体状インキ遮断材が入り込んで硬化するため強固な接着が実現され、印刷時の耐刷性が確保できる。
【００４０】
更にスクリーン印刷版の製作工程を主として液体状インキ遮断材の付着、硬化の２工程と簡易に構成することができ、現像処理及びそれに伴う水洗い処理等が不要になり装置が非常に簡単な構成となり、小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に用いられるスクリーン印刷版の概略構成を示す図
【図２】本発明によるスクリーン印刷版のメッシュ状部位の拡大図
【図３】メッシュ部位の表面に対する接触角が９０°〜３０°に設定された液体状インキ遮断材がメッシュ部位に吐出された状態を示す図
【図４】メッシュ部位の表面に対する接触角が９０°以上に設定された液体状インキ遮断材がメッシュ状部位に吐出された状態を示す図
【図５】本発明によるスクリーン印刷製版装置の概略構成図
【符号の説明】
【００４３】
１ メッシュ状部位
２ 支持基材
３ インキ遮断部位
５ 液体状インキ遮断材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の画像パターンに従ってインキ遮断材をメッシュ状スクリーン表面に付着させてスクリーン印刷版を製版するスクリーン印刷製版装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷は、スクリーン印刷版をスクリーン印刷機にセットし、印刷用インキ（以下、単に「インキ」という。）を載せてスキージを用いて紙、布などの被印刷物に印刷する。この印刷方法としては、主にスキージ印刷と押圧印刷の２つの方法がある。スキージ印刷はスキージと呼ぶ弾性のあるゴム質のヘラで、その先端を版上にある角度を保って当て圧力を加えながら摺動させることで、版上のインキを被印刷体に押し出す。押圧印刷では、刷版の上にインキを載せ、その上から平らな板等を介して均一な力を加え、版上のインキを被印刷物に押し出す。インキはスクリーンの透過部分（メッシュ部）を通過し、被印刷物上に画像が印刷される。布、プラスチック、プリント基盤、ガラス、磁器、金属版への印刷、立方体あるいは曲面への印刷など、他の印刷技術では印刷が困難な素材、形状への印刷が可能な技術として広く用いられている。
【０００３】
従来、スクリーン印刷用の版（スクリーン印刷版）の製版方法としては、直接製版法、間接製版法、及び直間接製版法が知られている。
【０００４】
直接製版法では、型枠に張ったメッシュ状スクリーンに感光性樹脂乳剤を塗布、乾燥させた後、予め透明シート上にパターンが形成されたポジ型フィルムを密着させ、光を照射して現像してスクリーン印刷版を作製する。しかし、この方法では、感光性樹脂乳剤を均一に塗る高度な技術が必要であり、暗室下での作業など高度なスキル、多くの工数、設備を必要とし、しかもゴミの混入や、メッシュの乱反射によるパターンエッジのなまり等を伴う問題がある。
【０００５】
間接製版法では、フィルム状の支持体上に予め別途露光、現像などを行なってパターンを形成したものを作成しておく。次に、フィルム状の支持体をパターンが接するようにメッシュ状スクリーンに重ね合わせ、フィルム状の支持体のみを除去してパターンをメッシュ状スクリーンに転写する。
【０００６】
この方法では、フィルム状の支持体に乳剤が塗布されたものを別途用意しこれに予めパターン形成しておくので、直接製版法のように、感光性樹脂乳剤を塗布する技術は特に必要とされず、メッシュの乱反射も受けず、ポジフィルムに近い解像度が得られるが、パターンとメッシュ状スクリーンとの密着強度が低く、十分な耐久性を保持することができない問題がある。したがって、大量印刷に不利であり、印刷画像の品質を一定に維持することが難しい。
【０００７】
直間接製版法は、間接製版法の簡便さと直接製版法の強度などの利点とを両立させるために考案された方法である。即ち、片面に感光性樹脂層をコーティングしたスクリーン印刷用直間法フィルムを、型枠に張られたメッシュ状スクリーンに接着させた後、メッシュ状スクリーンの非接着側より水または感光性樹脂液を供給し、塗布、乾燥することにより容易にメッシュ状スクリーンに感光性樹脂層を貼り合わせる。その後、ポジフィルムを使って露光、現像してスクリーン印刷版を作製する。
【０００８】
この方法では、感光性樹脂層を水または感光性樹脂液などで接着させるため、間接製版法より接着強度が強く、乳剤は露光直前までフィルムで保護されるため、ある程度の耐久性を有し、ゴミや埃などの影響も受けにくい。
【０００９】
直間接製版法では、従来の諸問題の幾つかは解決されるものの、ポジフィルム、感光性樹脂層をコーティングしたスクリーン印刷用フィルムが不可欠であるため、少量印刷時には印刷コストアップの要因となる。更に露光・現像の工程が必要であるため工程の簡易化、低コスト化の点では課題が残る。
【００１０】
このような課題に対して、スクリーン印刷版作製用のメッシュ状スクリーン（紗）そのものに溶融状態のホットメルトインク、ホットメルトインクに光硬化性材料を添加したものあるいは光硬化性材料を、直接若しくは転写によって付着させ、ホットメルトインク等が固化した部分でインキを遮蔽してスクリーン印刷版を作製する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
この方法によれば、インキが透過する透過部材であるメッシュ状スクリーン（紗）の、インキを遮蔽しようとする領域にインキを遮蔽するインキ遮断材であるホットメルトインクあるいは光硬化性材料を選択的に定着させるため、現像、洗浄などの工程が不要であり、しかもホットメルトインク等のインキ遮断材を付与してなる画像はインクジェット技術を利用して直接形成されることから、メッシュ状スクリーンとインキの材料とを用いて安価に作製できる。また、化学反応なども利用しないうえ、選択的な遮蔽によるため無駄な廃棄物が発生することもなく、安全で環境保全にも配慮した技術である。
【特許文献１】特開２００４−９８６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、スクリーン印刷版を用いて連続階調を再現する場合には、一般に耐刷性とともにインキの透過を遮る遮蔽部が高精細である必要がある。従来のホットメルトインクを用いるインクジェット技術によるスクリーン印刷版の製版装置では耐刷性が不足し、光硬化性材料を用いるインクジェット技術によるスクリーン印刷版の製版装置ではパターン形成から光による硬化までに時間がありその間に光硬化性材料が浸透により広がり解像度が低下するという問題がある。
【００１３】
つまり、上述のように従来のスクリーン印刷版製版装置では高解像度のスクリーン印刷版が得られないという重大な欠陥を抱えている。
【００１４】
本発明は上記に鑑み成されたものであり、前記従来のインクジェット技術によるスクリーン印刷版の作製における諸問題を解決し、下記目的を達成することを課題とする。
【００１５】
すなわち、本発明は、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供することを目的とし、露光で生ずる光の乱反射に起因するパターンエッジなまりがなく、エッジが鮮鋭でかつ脱落のない強固な遮断部材（パターン像）を形成でき、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明の更なる目的は、少ない工程数で簡易かつ低コストに作製することができるスクリーン印刷版による印刷物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
このような課題を解決するために、本発明におけるスクリーン印刷版製版装置はインキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材をインキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えた構成とした。
【００１８】
これによると、液体状インキ遮断材がインキ遮断部材に付着し浸透した直後に硬化が始まり液体状インキ遮断材がインキ透過部材の間隙に沿って浸透し広がることを防止でき、液体状インキ遮断材による高解像度なパターンを形成できる。
【００１９】
更に上記スクリーン印刷版製版装置において、請求項２に示すとおり、インキ透過部材に対する液体状インキ遮断材の接触角が９０°から３０°である構成とした。これによると毛細管現象によりインキ透過部材の間隙に液体状インキ遮断材が容易に浸透し完全にインキ透過部材の遮蔽を行なうことができる。
【００２０】
また上記スクリーン印刷版製版装置において、請求項３に示すとおり、吐出手段と硬化手段が近接して一体に設けられた構成とした。これによると簡易な構成でインキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後にパターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１には本発明に用いられるスクリーン印刷版（インキ透過部材あるいはメッシュ状スクリーン）を示す。図１で１はメッシュ状部位、２は支持基材である。スクリーン印刷製版装置においてスクリーン印刷版を搬送する場合に、メッシュ状部位１のみでは十分な強度を確保し得ないため、メッシュ状部位１の補強、形状維持のために周囲に支持基材２が設けられている。メッシュ状部位１としては、印刷用インキを通過し得る構造を有するものであれば特に制限はなく、公知材料から適宜選択することができる。
【００２４】
図２にはメッシュ状部位１の拡大図を示す。メッシュ状部位１は、インキ遮断部位３とメッシュ状、網目状等の隙間４を有し、隙間４としてはいずれの形状であってもよい。また、メッシュ状部位１の材質としては、特に制限はなく、例えば、ナイロン、シルク、ポリエステル、ポリアリレート、ポリアミド、ステンレスなど、一般にスクリーン印刷用に使用される材質から適宜選択できる。メッシュ状部位１の網目サイズは８０〜５００本／インチのものが好ましく、３００〜５００本／インチのものがより好ましい。
【００２５】
次に本発明で使用される液体状インキ遮断材について詳細な説明を行なう。本発明に使用される液体状インキ遮断材は紫外線硬化樹脂で構成される。紫外線硬化樹脂は一般にＵＶ樹脂と呼ばれるもので紫外光により光重合して硬化するものである。紫外線硬化樹脂は光重合性樹脂、光重合開始剤、色剤、補助剤などの組成よりなる。光重合性樹脂は高粘度オリゴマーと反応性希釈材と呼ばれる低粘度オリゴマーまたはモノマーに分類される。そして液体状インキ遮断材は粘度を調整するため、比較的粘度の高いオリゴマーと、高沸点のモノマー類や低粘度のポリエステルアクリレート類からなる反応性希釈剤が混合されている。一般に使用されるオリゴマーにはポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレートがある。光重合開始剤は、紫外線エネルギーによりラジカルを発生し、これがモノマーやオリゴマーの反応基に反応し重合を開始させるものである。更に製版後の検版を容易にするため色剤として顔料が添加される場合もある。顔料は色相により紫外線吸収特性が変わるので、紫外線硬化樹脂の硬化性に大きな影響を及ぼす。したがって視認性がよく、更に硬化性をなるべく低下させないような顔料が選定されなければならない。また顔料によっては、紫外線硬化樹脂の貯蔵安定性を阻害しゲル化を起こす場合もあるので注意を要し、その他耐モノマー性も考慮して選択されるべきである。
【００２６】
補助剤に関しては、紫外線硬化樹脂は、紫外線があたらなくても熱等の影響でラジカルを発生し、暗反応と呼ばれるゲル化現象を起こす場合があり、暗反応を防止するために重合禁止剤が添加される。その他消泡剤等も添加される。
【００２７】
更に本発明に用いる液体状インキ透過部材のメッシュ状部位１に対する接触角を９０°以下、３０°以上に調整するため界面活性剤を必要量添加する。界面活性剤を添加することによりメッシュ状部位１に対する液体状インキ遮断材（紫外線硬化樹脂）の接触角が９０°〜３０°になるように調整することが可能である。
【００２８】
図３にはメッシュ状部位１の表面に対する接触角が９０°〜３０°になるように設定された液体状インキ遮断材５が液滴としてメッシュ状部位１に吐出された状態を示す。液体状インキ遮断材５の液滴はメッシュ状部位１のインキ遮断部位３の表面に触れると接触角が９０度以下であるため濡れ性が良好で毛細管現象により急速に吸収されるように隙間４に容易に入り込んで隙間４を埋め尽くす。但し接触角が小さくなりすぎてしまう（３０°以下）と液体状インキ遮断材のメッシュ状部位１のインキ遮断部位３に対する濡れ性が高すぎ急速にインキ遮断部位３の表面に広がり、滲みの原因となる。
【００２９】
一方図４にはメッシュ状部位１のインキ遮断部位３の表面に対する接触角が９０度以上に設定された液体状インキ遮断材５が液滴としてメッシュ状部位１に吐出された状態を示す。液体状インキ遮断材５の液滴はメッシュ状部位１の表面に触れると接触角が９０度以上であるため濡れ性が悪く、球状でメッシュ状部位１表面に付着し、毛細管現象で隙間４に十分入り込むことができない。このような状態で硬化した液体状インキ遮断材はメッシュ状部位１に対する接着力が弱く印刷時の耐刷性が確保できない。
【００３０】
したがって液体状インキ遮断材５のメッシュ状部位１に対する接触角は９０°〜３０°に設定されることが好ましい。
【００３１】
また本発明に使用される液体状インキ遮断材５は、インクジェット記録ヘッドで吐出させるため比較的低粘度の液体に仕上げる必要がある。インクジェット記録ヘッドから、サテライト等が発生せず安定した液滴として吐出させるためには、液体状インキ遮断材５の粘性を３０ｃｐｓ以下、好適には２０〜８ｃｐｓとする必要がある。但しインキ遮断材５及びインキ遮断材５が通過する部材、記録ヘッドの加熱手段を用いる場合や、より吐出力の大きな記録ヘッドが用いられる場合等においては粘性がこの範囲を超えて大きな値をとることは可能である。
【００３２】
複数の細孔を埋め尽くして余った液体状インキ遮断材５は粘度を高く（最適には８〜２０cps）することで周囲にわずかしか広がらず盛り上がった状態になる。したがって必要以上に液体状インキ遮断材５が広がらず、液滴の直径に近い高解像度の画像形成ができる。この場合、解像度により吐出する液滴量が異なり、小さなドット（つまり高解像度）で画像を形成する場合には液滴量も小さくなる。例えば５００本／インチ程度のメッシュ状部位１で画像を形成する場合には液体状インキ遮断材５の液滴量は８０ｐｌ（ピコリッター）程度であることが望ましい。つまり５００本／インチ程度のメッシュ状部位１の場合隙間４は約２５μｍ、一方液体状インキ遮断材５の液滴は８０ｐｌの場合直径約４６μｍとなり，ちょうどメッシュ状部位１の一枡を埋めることができ高解像度のパターンを描くことができる。
【００３３】
しかし低い解像度でよい場合には大きなドット（低解像度）で画像を形成し、液滴も大きくなり粗いサイズのメッシュ状部位１が用いられる。
【００３４】
図５には本発明によるスクリーン印刷製版装置の概略構成図を示す。スクリーン印刷製版装置は、スクリーン印刷版６と、スクリーン印刷版６を搬送する、送りローラ７、搬送ローラ８からなる搬送部、搬送部により移動させられるスクリーン印刷版６を横切り移動するスライダ９と磁石１０を設けたリニアガイド１１からなるリニアモータ１２と、スライダ９の位置情報及び移動情報を検出するためにリニアモータ１２に近接しても受けられたスケール１３と、スライダ９に設けられスケール１３を検出するリニアエンコーダ１４と、スライダ９に設けられインキ遮断材を吐出する複数のノズルを備えた記録ヘッド１５と、記録ヘッド１５と一体に設けた記録ヘッド１５のノズル配列幅よりも広い照射幅を持ちスクリーン印刷版６に吐出された液体状インキ遮断材を硬化させる紫外線ランプ１６から構成される。記録ヘッド１５にはパイプ１７で液体状インキ遮断材が供給される。
【００３５】
以上のように構成されたスクリーン印刷製版装置において、製版の準備としてスクリーン印刷版６が、送りローラ７に描画面を上にして挿入される。製版が開始されると、送りローラ７及び搬送ローラ８が作動しスクリーン印刷版６が送られ、スクリーン印刷版６の先端が送りローラ７を通過し所定位置に達すると、送りローラ７及び搬送ローラ８からなる搬送部は停止する。次にリニアモータ１２が動作し、スライダ９がスクリーン印刷版６を横切って移動する。スライダ９に設けたリニアエンコーダ１４がスケール１２を読み取りスライダ９がスクリーン印刷版６の所定の位置に到達したことを検知すると、スライダ９に設けた記録ヘッド１５から印刷すべきページ単位でラスター化された描画信号により液体状インキ遮断材の吐出が開始され、印刷工程において印刷用油性インキを付着させる画線部に液体状インキ遮断材を付着させる。スクリーン印刷版６に付着させられた液体状インキ遮断材は、直後に記録ヘッド１５と一体にスライダ９に搭載された紫外線ランプ１６からの紫外光が照射され光重合により硬化する。このようにしてリニアモータ１２のスライダ９の移動に伴ってリニアエンコーダ１４がスケール１３を読み取り、読み取られた位置情報に従って記録ヘッド１５がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動して液体状インキ遮断材を順次付着させると同時に紫外線ランプ１６により硬化させる。こうして精確な位置に指定された情報に従うと共に硬化した液体状インキ遮断材画像を形成する。スライダ９がスクリーン印刷版６の他端まで移動し所定の位置まで液体状インキ遮断材の付着及び硬化が終了すると、リニアモータ１２は逆転してリニアガイド１１に沿ってスライダ９が元の位置に戻る。スライダ９が元の位置に戻る動作中は記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出は行なわずに、搬送部のみが動作し送りローラ７及び搬送ローラ８によりスクリーン印刷版６の新しい部分が記録ヘッド１５の下にセットされると再度、送りローラ７及び搬送ローラ８からなる搬送部は停止する。そして再びリニアモータ１２のリニアガイド１１に沿ってスライダ９に設けた記録ヘッド１５がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動して、前回と同様にインキ遮断材の付着、紫外線ランプ１６による硬化が行われる。このように搬送部によりスクリーン印刷版６を間欠送りしながらスライダ９に搭載した記録ヘッド１５及び紫外線ランプ１６で繰り返し液体状インキ遮断材の付着及び硬化が行われる。
【００３６】
こうした一連の工程が終了すると印刷版の製作が完了し、その印刷版は通常の輪転機にセットされ、必要部数の印刷が行われる。
【００３７】
５図に示すスクリーン印刷製版装置ではスライダ９に設けた記録ヘッド１５の一方向の移動時にのみ記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出を行なったが、記録ヘッド１５の両側に紫外線ランプ１６を設けることによりスライダ９の往復移動時にそれぞれ記録ヘッド１５による液体状インキ遮断材の吐出・硬化を行なうことも可能である。またこのように構成すればスライダ９がスクリーン印刷版６の一端から他端まで移動しての液体状インキ遮断材の付着及び硬化を終了した後、スライダ９が元の位置に戻る動作中に記録ヘッドによる液体状インキ遮断材の吐出は行なわずに、紫外線ランプ１６のみを照射すれば一度紫外線ランプ１６で硬化された部分を再度硬化させることになり、より確実に紫外線硬化樹脂の硬化を行なうことができると共に、紫外線ランプ１６の光量を下げることができる。
【００３８】
以上の説明から明らかなように、本発明は、インキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、液体状インキ遮断材を前記インキ透過部材に付与しインキ透過部材に液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つまたは複数のノズルからなる吐出手段と、インキ透過部材に液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含むインキ透過部材に紫外光を照射し液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段とインキ透過部材と吐出手段及び硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも具備しており、紫外線ランプを記録ヘッドと一体的に近接して設けることにより付着させた液体状インキ遮断材を付着直後に硬化させるため、経時によるインキ透過部材の表面への液体状インキ遮断材の広がりが大幅に減少する。その結果解像度が大幅に向上する。
【００３９】
また、インキ透過部材に対し液体状インキ遮断材の接触角を９０度以下にすることにより液体状インキ遮断材のインキ透過部材に対する濡れ性が良好となり、インキ透過部材の隙間に液体状インキ遮断材が入り込んで硬化するため強固な接着が実現され、印刷時の耐刷性が確保できる。
【００４０】
更にスクリーン印刷版の製作工程を主として液体状インキ遮断材の付着、硬化の２工程と簡易に構成することができ、現像処理及びそれに伴う水洗い処理等が不要になり装置が非常に簡単な構成となり、小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明によれば、高鮮鋭にパターン化された遮断部材が脱落しないように強固に設けられ、高解像度の印刷画像を形成し得るスクリーン印刷版の製版装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に用いられるスクリーン印刷版の概略構成を示す図
【図２】本発明によるスクリーン印刷版のメッシュ状部位の拡大図
【図３】メッシュ部位の表面に対する接触角が９０°〜３０°に設定された液体状インキ遮断材がメッシュ部位に吐出された状態を示す図
【図４】メッシュ部位の表面に対する接触角が９０°以上に設定された液体状インキ遮断材がメッシュ状部位に吐出された状態を示す図
【図５】本発明によるスクリーン印刷製版装置の概略構成図
【符号の説明】
【００４３】
１ メッシュ状部位
２ 支持基材
３ インキ遮断部位
５ 液体状インキ遮断材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、該液体状インキ遮断材を前記インキ透過部材に付与し前記インキ透過部材に前記液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つ又は複数のノズルからなる吐出手段と、前記インキ透過部材に前記液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含む前記インキ透過部材に紫外光を照射し前記液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段と前記インキ透過部材と前記吐出手段及び前記硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えたスクリーン印刷製版装置。
【請求項２】
前記インキ透過部材に対する前記液体状インキ遮断材の接触角が９０°から３０°であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷製版装置。
【請求項３】
前記吐出手段と前記硬化手段が近接して一体に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリーン印刷製版装置。
【請求項１】
インキを透過するインキ透過部材と紫外光により硬化する液体状インキ遮断材と、該液体状インキ遮断材を前記インキ透過部材に付与し前記インキ透過部材に前記液体状インキ遮断材によるパターンを形成する一つ又は複数のノズルからなる吐出手段と、前記インキ透過部材に前記液体状インキ遮断材によりパターンを形成した直後に該パターン若しくはパターンを含む前記インキ透過部材に紫外光を照射し前記液体状インキ遮断材を硬化させる硬化手段と前記インキ透過部材と前記吐出手段及び前記硬化手段とを相対的に移動させる移動手段を少なくとも備えたスクリーン印刷製版装置。
【請求項２】
前記インキ透過部材に対する前記液体状インキ遮断材の接触角が９０°から３０°であることを特徴とする請求項１に記載のスクリーン印刷製版装置。
【請求項３】
前記吐出手段と前記硬化手段が近接して一体に設けられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクリーン印刷製版装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−８８５２６（Ｐ２００６−８８５２６Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７６９８６（Ｐ２００４−２７６９８６）
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２４日（２００４．９．２４）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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