説明

ブラスト加工法によるグラビア実用版の製造方法

【課題】画線としてのシャープさ、品質の向上を図れるグラビア版の製造方法を提供すること。
【解決手段】基材の平面または円筒表面100にクロム層101を形成する。クロム層101に皮膜102を塗布する。画線部または非画線部を写真フィルムまたはレーザー光線による露光、昇華方法を行い皮膜102に焼き付ける。これにより画線部103にクロム層101が露出する。次に、薬品を使い画線部103であるクロム層101を腐食し基材が露出した時点で腐食工程を止め皮膜102を除去する。露出したクロム層101をマスクとして使用しつつブラスト法によって基材が露出した部分にブラスト痕を形成して画線部とする。クロム層101を基材から剥離し、クロム層101を剥離した箇所にクロム層101よりも厚さの小さいクロム層105を再度形成して非画線部とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、グラビア印刷法または凹版印刷法によって、紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体に、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどを平面または円筒表面に、物理的、化学的に形成した凹、くぼみ、キズ、穴等に金属等のブレード等で挿入し、紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体を水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどを平面または円筒表面に重ね合わせ、紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体側の背後から、ゴム、ゴムロール、馬簾等で、一定の圧力を加えることによって、紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体表面に、物理的、化学的に形成した凹、くぼみ、キズ、穴等で描かれた画像、パターンを転写する技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、グラビア印刷法または凹版印刷法によって、建材分野、パッケージ分野、出版分野、エレクトロニクス分野など生活系、電気系、情報系さまざまな分野の工業製品が産出されてきている。これらの工業製品もさらに高機能性等の付加により、さらに発展する可能性がある。グラビア印刷法または凹版印刷法においても高機能性等の付加をつける手段として注目されている。特に期待されているものは、グラビア印刷法または凹版印刷法による高細線印刷による機能である。高細線印刷を実現させるにはグラビア印刷法または凹版印刷法によって紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体に転写された細線の解像度、鋭さ、無断線等の課題を克服する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭62−74651
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
グラビア印刷法または凹版印刷法において、使用する版面の加工方法に関するものである。グラビア印刷法または凹版印刷法で使用する版とは、通常、平面または円筒表面に、物理的、化学的に凹、くぼみ、キズ、穴等を形成したものを言い、一般に格子状の仕切りによって、個々の穴として分割されて、約10μmから300μm幅を直径とする凹、くぼみ、キズ、穴の集合によって、インキの挿入される部分、画線を形成している。
従って、この格子状等の仕切りがあることによって、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどを紙またはPET、金属などのシート状もしくは印刷が可能な平面をもつ媒体へ転写した場合、画線部の輪郭が損なわれ、画線としてのシャープさ、品質が損なわれる結果となる。
この現象を回避する為、格子状等の仕切りを取り払った場合、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどの保持能力が無くなり、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどが流れて、画線部の輪郭が、にじむ結果となる。
よって、格子状等の仕切りを取り払う代わりに、ブラスト加工を画線部のみに施し、画線部の表面積を物理的に増やすことで保持能力を維持する方法に関するものである。
【0005】
(1)グラビア印刷法または凹版印刷法によって、ICカードアンテナ(コイル状のパターン)や太陽電池バックシート導配線等をPET、PEN、アクリル等のシートに直接導電性インキ、導電性ペースト等を印刷する場合に、導線部である画線部、絶縁部である非画線部の間隔が、30μmから200μmの間隔で配置されていると従来のグラビア印刷法または凹版印刷法では、断線、ショートの可能性が高い。
【0006】
(2)グラビア印刷法または凹版印刷法によって、ICカードアンテナ(コイル状のパターン)や太陽電池バックシート導配線等を画線部とする防腐剤、耐腐食性インキなどを、銅、アルミ、鉄、鉛、SUS、スズ、亜鉛、チタン、金、銀等の導電性シート単体、または銅、アルミ、鉄、鉛、SUS、スズ、亜鉛、チタン、金、銀等の導電性シートをPET、PEN、アクリル等のシートに貼り付けたものに印刷し、塩酸、硫酸、塩化第2鉄、塩化第2銅、王水、硝酸等の薬品を使い、画線部以外の導電性シート、金属面を腐食させ、除去することで絶縁部を形成する場合に、導線部である画線部、絶縁部である非画線部の間隔が、30μmから200μmの間隔で配置されていると従来のグラビア印刷法または凹版印刷法では、断線、ショートの可能性が高い。
【0007】
グラビア印刷法または凹版印刷法によって、画線部、非画線部の微細な表現意匠を表現する場合、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどが、媒体に流れたり、付かなかったりしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明は、グラビア印刷法、凹版印刷法で平面または円筒表面に、格子状等の仕切りによって、個々の穴として分割されて、約10μmから300μm幅を直径とする凹、くぼみ、キズ、穴の集合によって、インキの挿入される部分、画線が形成されている部分をクロム鍍金を利用したマスクを形成することによって、ブラスト法で形成される凹凸に置き換える事を可能にし、この凹凸で水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどの保持能力を確保する。
すなわち、請求項1の発明は、基材の平面または円筒表面に硬質な第1の金属層を形成し、前記第1の金属層に皮膜を塗布し、画線部または非画線部を写真フィルムまたはレーザー光線による露光、昇華方法を行い前記皮膜に対し焼き付けて前記画線部に前記第1の金属層を露出させるとともに非画線部に皮膜を残し、薬品を使い上記工程で露出した画線部である前記第1の金属層を腐食して行き、前記基材が完全に露出した時点で腐食工程を止め、前記皮膜を除去し露出した第1の金属層をマスクとして使用しつつブラスト法によって前記基材が露出した部分にブラスト痕を形成して画線部とし、前記第1の金属層を前記基材から剥離し、前記第1の金属層を剥離した箇所に硬質で耐摩耗性に優れる第2の金属層を形成して非画線部としたことを特徴とするグラビア版の製造方法である。
また、請求項2の発明は、前記第1の金属層と前記第2の金属層は共にクロム層であることを特徴とする請求項1記載のグラビア版の製造方法である。
また、請求項3の発明は、基材の表面に設けられた画線部と非画線部とを有し、前記画線部は、前記基材に形成されたブラスト痕で構成され、前記非画線部は、前記基材の表面に形成された硬質で耐摩耗性に優れた金属層で構成されていることを特徴とするグラビア版である。
また、請求項4の発明は、前記金属層はクロム層であることを特徴とする請求項3記載のグラビア版である。
【0009】
このブラスト法を用いるには以下の方法で、画線部を形成する必要がある。図1(A)で示すように、グラビア印刷法または凹版印刷法で使用するアルミ、鉄、銅で形成されている基材の平面または円筒表面100に、硬質な第1の金属層としてクロム層101を10μm以上鍍金し、羽布または砥石等による研磨による整面工程をおこなう。
なお、第1の金属層としてクロムを使用したが、第1の金属層は、後述するブラスト加工の際に基材を保護するマスクとして機能するものであればよく、硬質な従来公知のさまざまな金属材料が採用可能である。
【0010】
上記工程を行った平面または円筒表面図1(A)に図1(B)のように感光性樹脂またはラッカー等の皮膜102を塗布し、画線部または非画線部を写真フィルムまたはレーザー光線による露光、昇華方法を行い平面または円筒表面に被覆された感光性樹脂またはラッカー102に対し、焼き付ける。これにより、画線部103が被服された感光性樹脂またはラッカー等の皮膜102が除去された形で現れ、画線部にクロム層101の円筒表面が露出する。
【0011】
次に、図1(C)のように塩酸等の薬品を使い上記工程で露出した画線部103であるクロム層101を腐食して行き、クロム層101の下に形成されているアルミ、鉄、銅面100が画線部として完全に露出した時点で、腐食工程を止め、感光性樹脂またはラッカー等の皮膜102を除去する。
【0012】
次に、図1(D)のようにブラスト加工を行うが、目標とする画線部103の深さおよび品質、形状によってブラストで使用する研磨剤、圧力、移動および回転速度、ブラストガン口径を変える。研磨剤には、アルミナ、ガラスビーズ、ジルコニア等があるが、アルミナを使うと粒径が多彩の為、特に良い。ここで、このブラスト工程に耐えるのが非画線部として残ったクロム層101で、ビッカース硬度1,000ビッカース以上であることが望ましく、ブラストの研磨剤を下層に届かない様マスクとして作用する。
【0013】
なお、図1(D)の画線部103として形成するブラスト仕様は、大きく分けて2種類ある。
(1)図1(D)における画線部103全域に万遍なくブラスト痕を図2(A)のように残し、画線部103の表面積を最大限に確保する方法。
(2)図1(D)における画線部103を均一にブラスト痕104が残らない部分を故意に図2(B)のように残し、ランダム的に微細な仕切りを設ける方法。
また、200μm以上の画線をこのブラスト法で形成する場合は、図2(C)のように斜め方向に10μm以下の幅の仕切り107を設ける場合がある。
以上の工程で、画線部103の表面積が増加し、水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなどの保持能力を確保する効果が得られる。また、画線部103の輪郭を損なうことが無く、画線としてのシャープさ、品質が向上する結果となる。
【0014】
次に、図1(D)のように非画線部として平面または円筒表面に残されたクロム層101を図1(E)のように剥離し、図1(F)のように、硬質で耐摩耗性に優れる第2の金属層としてクロム層105を7μ前後施こし、クロム鍍金によって電流集中で発生するバリを除去する為にラッピングによる研磨を行うことで、グラビア印刷時の耐刷性をあげる。
なお、第2の金属層としてクロムを使用したが、第2の金属層は、グラビア印刷時の耐刷性が確保されればよく、硬質で耐摩耗性に優れる従来公知のさまざまな金属材料が採用可能である。
【発明の効果】
【0015】
以上のように、この発明によれば、グラビア印刷法または凹版印刷法によって、ICカードアンテナ(コイル状のパターン)や太陽電池バックシート導配線等を画線部とする防腐剤、耐腐食性インキなどを、銅、アルミ、鉄、鉛、SUS、スズ、亜鉛、チタン、金、銀等の導電性シート単体、または銅、アルミ、鉄、鉛、SUS、スズ、亜鉛、チタン、金、銀等の導電性シートをPET、PEN、アクリル等のシートに貼り付けたものに印刷し、塩酸、硫酸、塩化第2鉄、塩化第2銅、王水、硝酸等の薬品を使い、画線部以外の導電性シート、金属面を腐食させ、除去することで絶縁部を形成する場合に、導線部である画線部、絶縁部である非画線部の間隔が、30μmから200μmの間隔で配置されていても、画線部の輪郭を損なうことが無く、画線としてのシャープさ、品質が向上する結果となる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明のブラスト加工法によるグラビア実用版の製造方法の各工程を示す図である。
【図2】本発明のブラスト加工法によるグラビア実用版の製造工程における画線部103の形成様式を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1(G)はこの発明の一つの実施形態に従ったグラビア印刷または凹版印刷ように製版された版形状を示し、画線部103の部分に水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなど106を挿入した断面である。
【0018】
図1(A)から図1(F)は、図1(G)の状態に形成する為のプロセスである。
[実施例]
【0019】
円周606mm、面長400mmのアルミを主材とする円筒状の基材に銅鍍金を厚さ250μm程施し、剥離層を積層した後に、再度銅鍍金を100μm程度鍍金した。その後、図1(A)から図1(F)の工程を使用し、グラビア印刷輪転機用の版を製作した。
【0020】
(実施例1)
上記にて製作したグラビア印刷輪転機用の版を使用し、ICカードのアンテナパターンを厚みが30μmと20μmの純度が99.3%のアルミニウム箔のそれぞれの一方表面に市販のウレタン系ドライラミネート用接着剤を塗布し、基材として厚みが50μmのポリエチレンナフタレート(PET)フィルムの一方表面には厚みが30μm、他方表面には厚みが20μmのアルミニウム箔をドライラミネーション法により接着した帯状の樹脂フィルム基材と金属箔の積層体を原反とした両面印刷を実施した。
【0021】
この両面印刷には、市販のレジストインク(T&K TOKA社製の商品名EMS−102藍)を使用し、上記金属箔の積層体へICカードのアンテナパターンを印刷することによって、後工程における腐食に対する耐食性の膜を形成することができた。
【0022】
上記印刷で得られた金属箔の積層体を塩化第2鉄水溶液でエッチングすることによって、ICカードのアンテナ回路を形成することが出来た。この段階でエッチング不良とレジストインク層外観不良の有無を調べた。
【0023】
レジストインクの画線部幅とエッチング後の画線部幅を調べ、画線部103の幅に対する拡大または縮小幅を調べた。
【0024】
画線部103の幅にたいするエッチング後の画線部の幅の拡大または縮小幅から、画線部103の補正幅を割り出し、再度図1(A)から図1(F)までのプロセスへフィードバックし、グラビア印刷輪転機用の版を作成した。
【0025】
(実施例2)
上記にて製作したグラビア印刷輪転機用の版を使用し、樹脂を基とする建材用シートへその版に形成した画線部を主とした意匠をエンボスする事により、微細なパターンを表現することができた。
【産業上の利用可能性】
【0026】
この発明によって、エレクトロニクス用デバイス関連の配線パターンをよりシャープにすることが可能となり、断線またはショート等の問題も減らすことができる。
【0027】
この発明によって、建材用化粧シートの繊細パターン、たとえば抽象パターンなどいままで表現することが困難だった意匠を表現することができる。
【0028】
この発明によって、装飾品へのシャープな微細パターンを彫刻することができる。
【0029】
この発明によって、連続した微細パターンを印刷流れ方向に無限に転写することができる。
【符号の説明】
【0030】
100:平面または円筒表面、101:クロム層、102:感光性樹脂またはラッカー等の皮膜、103:画線部、104:ブラスト痕、105:再度鍍金したクロム層、106:水性または油性のインキ、樹脂、導電性ペーストなど、107:10μm以下の幅の仕切り。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の平面または円筒表面に硬質な第1の金属層を形成し、
前記第1の金属層に皮膜を塗布し、
画線部または非画線部を写真フィルムまたはレーザー光線による露光、昇華方法を行い前記皮膜に対し焼き付けて前記画線部に前記第1の金属層を露出させるとともに非画線部に皮膜を残し、
薬品を使い上記工程で露出した画線部である前記第1の金属層を腐食して行き、前記基材が完全に露出した時点で腐食工程を止め、
前記皮膜を除去し露出した第1の金属層をマスクとして使用しつつブラスト法によって前記基材が露出した部分にブラスト痕を形成して画線部とし、
前記第1の金属層を前記基材から剥離し、前記第1の金属層を剥離した箇所に硬質で耐摩耗性に優れる第2の金属層を形成して非画線部とした、
ことを特徴とするグラビア版の製造方法。
【請求項2】
前記第1の金属層と前記第2の金属層は共にクロム層である、
ことを特徴とする請求項1記載のグラビア版の製造方法。
【請求項3】
基材の表面に設けられた画線部と非画線部とを有し、
前記画線部は、前記基材に形成されたブラスト痕で構成され、
前記非画線部は、前記基材の表面に形成された硬質で耐摩耗性に優れた金属層で構成されている、
ことを特徴とするグラビア版。
【請求項4】
前記金属層はクロム層である、
ことを特徴とする請求項3記載のグラビア版。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2010−221481(P2010−221481A)
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−70177(P2009−70177)
【出願日】平成21年3月23日(2009.3.23)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】