JP2005186442A - オフセット印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリコーンブランケットの初期印刷性を向上させて、印刷初期から安定した印刷品質を得ることのできるオフセット印刷方法を提供する。
【解決手段】 未使用のまたは表面に乾燥処理を施した後のシリコーンブランケットに、印刷に使用するインキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤をあらかじめ浸透させる。具体的には、シリコーンブランケットの表面全体に、インキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤を用いてなるペーストを均一に塗布して放置し、当該溶剤をシリコーンブランケット中に浸透させた後、当該ペーストをシリコーンブランケットの表面から除去する。
【効果】 捨て刷りの発生を抑制し、印刷コストの軽減を図ることができる。
【選択図】 なし

Description

本発明は、印刷初期から安定した印刷品質を得ることのできるオフセット印刷方法に関する。

現在、厚膜のパターンを高い精度で形成する目的には、フォトリソグラフィー法が主に採用されている。しかしながら、フォトリソグラフィー法はプロセスが複雑で、パターン形成に必要な材料や製造設備等が高価であることから、製造コストが極めて高くなるという問題がある。さらに、パターン形成時の現像処理等で生じる廃液を処理するコストも高く、しかもこの廃液については環境上の問題もある。

そこで、フォトリソグラフィー法に代えて、低コストでありかつ有害な廃液を生じることのないパターン形成方法に関する研究がなされている。なかでも、表面がシリコーン系エラストマーからなる印刷用ブランケット（以下、「シリコーンブランケット」という。）を用いた凹版オフセット印刷法は、数十〜数百μｍの細線パターンの形成が可能な方法であることから、フォトリソグラフィー法の代替法として注目されている。

しかしながら、シリコーンブランケットには初期印刷性が不安定であるという課題がある。すなわち、シリコーンブランケットを用いてオフセット印刷を行った場合には、印刷開始直後に高品質の印刷物を得ることができず、品質が高くかつ安定した印刷を実現するには数枚から数十枚の印刷処理を経なければならないという問題がある。
シリコーンブランケットの初期印刷性が低い原因には、シリコーンブランケットの表面におけるインキペーストの溶剤の浸透性が大きく影響しているものと考えられている。すなわち、印刷に供する前のシリコーンブランケットにはインキペーストの溶剤が全く含まれていないことから、版からインキペーストを転移させるとその溶剤が印刷用ブランケットの内部に素早く浸透することになり、その結果、印刷用ブランケット上のインキペーストが早い段階で乾燥して、印刷用ブランケットから被印刷体への転移性が低下するものと考えられる。一方、ある程度の印刷処理を繰り返すことでインキペーストの溶剤を適度に浸透させた印刷用ブランケットは、溶剤の浸透速度がそれほど速くないことから、印刷用ブランケット上でインキペーストが早期に乾燥するのを防止することができ、被印刷体上へのインキペーストの転移を適切に行うことができる。

それゆえ、シリコーンブランケットを用いる場合には、インキペーストの溶剤を適度に浸透させるための初期印刷が繰り返されることになるが、これは印刷処理に要する時間の浪費につながり、さらに、初期の印刷物、いわゆる捨て刷りが多量に生じることで、インキペーストや被印刷体といった印刷基材を浪費することにもなる。従って、シリコーンブランケットの初期印刷性を改善して、捨て刷りを減少させることが求められている。
特許第２９９３８４６号公報

本発明の目的は、シリコーンブランケットの初期印刷性を向上させて、印刷初期から安定した印刷品質を得ることのできるオフセット印刷方法を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係るオフセット印刷方法は、シリコーンブランケットを用いたオフセット印刷において、未使用のまたは表面に乾燥処理を施した後のシリコーンブランケットに、印刷に使用するインキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤をあらかじめ浸透させることを特徴とする。
本発明のオフセット印刷方法によれば、捨て刷りを多量に発生させることなく、シリコーンブランケットにインキペーストの溶剤が適度に浸透した状態を実現することができ、初期印刷の工程を経ることなく、シリコーンブランケットによって高品質の印刷物を安定して供給することができる。従って、印刷処理を行うのに際して、時間や印刷基材の浪費を防止することができ、印刷コストの軽減を図ることができる。

本発明において、シリコーンブランケットにあらかじめ浸透させる溶剤には、印刷に使用するインキペーストの溶剤と全く同じものを用いるのが最も好ましい。シリコーンブランケットにあらかじめ浸透させる溶剤は、インキペーストの溶剤と全く同じものでなくてもよく、前述のように、インキペーストの溶剤と同種の溶剤であってもよい。
ここで、本発明においてインキペーストの溶剤と「同種の」溶剤とは、互いに親和性が高く、シリコーンブランケットに対する浸透性が同等である溶剤をいう。一般的に、インキペーストの溶剤との親和性を有する溶剤であれば、シリコーンブランケットに対する浸透性が同等であることから、本発明においてシリコーンブランケットにあらかじめ浸透させるための溶剤として使用することができる。インキペーストの溶剤とシリコーンブランケットにあらかじめ浸透させる溶剤との異同は、一般に溶剤同士の化学構造の類似性や、沸点、揮発性、極性等の物理的性質の類似性に応じて総合的に判断され得るものであるが、具体的な基準として、例えば溶媒とポリマーとの溶解性や溶媒同士の相溶性の指標となる溶解度パラメータ（ＳＰ値）を挙げることができる。ＳＰ値（δ）は式：
δ＝（ΔＨ／Ｖ）^1/2
〔式中、ΔＨはモル蒸発エネルギー（ｃａｌ／ｍｏｌ）を示し、Ｖはモル体積（ｍＬ）を示す。〕
で表される値であって、ＳＰ値の差異が小さいほど溶解性や相溶性が高いことを示す。本発明において、インキペーストの溶剤とシリコーンブランケットに浸透させる溶剤とのＳＰ値の差異は０．５以下であるのが好ましく、より好ましくは０．２以下である。

例えば、インキペーストに使用する溶剤が、グリコールエーテル類に属する高沸点溶剤であるジエチレングリコールモノブチルエーテル〔ブチルカルビトール〕である場合においては、シリコーンブランケットに浸透させる溶剤として、ジエチレングリコールモノブチルエーテルそのものを用いるのが最も好ましい。また、この他にも、ジエチレングリコールモノブチルエーテルと同種の溶剤、すなわちＳＰ値、沸点、揮発性等の物理的性質が類似する溶剤を用いることができる。ジエチレングリコールモノブチルエーテルと同種の溶剤としては、例えば同じグリコールエーテル類に属するジエチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等；グリコールエーテルエステル類に属するジエチレングリコールブチルエーテルアセテート〔ブチルカルビトールアセテート〕等が挙げられる。

なお、インキペーストに２種以上の溶剤が含まれている場合は、その中の少なくとも１種の溶剤と同じまたは同種のものを、シリコーンブランケットにあらかじめ浸透させる溶剤として使用すればよい。この場合において、シリコーンブランケットに浸透させる溶剤には、インキペーストに含まれる溶剤のうち、シリコーンブランケットに対する浸透性に優れた溶剤と同じまたは同種の溶剤を用いるのが、その作用効果を発揮させる上で好ましい。

本発明に係るオフセット印刷方法において、インキペーストの溶剤と同種の溶剤を浸透させる対象となるブランケットには、未使用のシリコーンブランケットが挙げられる。未使用のシリコーンブランケットはシリコーンエラストマーからなる層中にインキの溶剤が未だ浸透していないことから、その表面に転移したインキペーストの溶剤を過剰に吸収して、その転移性を低下させるという問題が生じ易いからである。

また、インキペーストの溶剤と同種の溶剤を浸透させる対象となるブランケットには、繰り返し印刷の用に供した後、シリコーンエラストマーからなる層に加熱・乾燥の処理を施した後のブランケットも挙げられる。シリコーンブランケットを繰り返し印刷の用に供すると、シリコーンエラストマーからなる層がインキの溶剤で過剰に膨潤してしまい、印刷精度が低下する等の問題を生ずることがある。そこで、ある程度印刷処理を繰り返した後でシリコーンエラストマーからなる層を加熱し、浸透した溶剤を揮散させる処理を施すことが提案されているが、こうした加熱・乾燥処理では溶剤を揮散させる程度を制御するのが困難である。一方、加熱・乾燥処理を施したシリコーンブランケットに本発明の方法を採用することで、溶剤が浸透している程度を適切な状態に調節することができる。

本発明に係るオフセット印刷方法においては、未使用のまたは表面に乾燥処理を施した後のシリコーンブランケットの表面全体に、印刷に使用するインキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤を用いてなるペーストを均一に塗布して放置した後、当該ペーストをシリコーンブランケットの表面から除去するのが好ましい。
本発明は、前述のように、シリコーンブランケットにインキペーストの溶剤と同種の溶剤をあらかじめ浸透させることで、ブランケット上に転移されたインキパターンから溶剤が吸収されるのを抑制することを目的とするものであるが、かかる溶剤をシリコーンブランケットに直接に塗布する場合は、溶剤が垂れ易いものであることから、作業が行いにくくなる。これに対し、シリコーンブランケットに浸透させる溶剤を、インキペーストと同様のペースト状に調製した場合には、溶剤そのものに比べて粘度が高くなることから、シリコーンブランケットの表面にムラなく均一に塗布できる。しかも、ペースト中のインキはシリコーンブランケット中に徐々に浸透してゆき、溶剤を直接塗布する場合に比べて、シリコーンブランケットに溶剤が吸収される速度が遅いことから、溶剤を浸透させる量の調節が容易になる。

シリコーンブランケットにあらかじめ溶剤を浸透させるのに用いるペーストは、印刷に使用するインキペーストと全く同じ組成のものであってもよいが、シリコーンブランケットに溶剤を浸透させる効果や、コスト等を考慮すれば、溶剤分の含有割合がインキペーストよりも高いものを用いるのが好ましい。
ところで、特許文献１には、インキよりも界面張力が低い物質をシリコーンブランケットの表面にあらかじめ塗布するオフセット印刷方法の発明が開示されている。この発明は、シリコーンブランケットの優れたインキ転移性が、シリコーンゴム内の遊離オイル（低分子量シリコーンオイル、シロキサン等）が経時的にブランケットの表面に滲み出る（ブリードする）ことで維持されていることに着目してなされたものであって、インキよりも界面張力が低い物質をシリコーンブランケットの表面に塗布することで、印刷の繰り返しによって減少する遊離オイルの補填を試みている。しかしながら、特許文献１に記載の発明は、印刷を繰り返し行った場合にインキの転移性が低下するのを防止させることに着目した発明であって、シリコーンブランケットの初期印刷性の改善については何ら考慮されていない。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
（インキペースト・浸透用ペースト）
本発明に係るオフセット印刷方法において、インキペーストの溶剤およびシリコーンブランケットにあらかじめ浸透させる溶剤については特に限定されるものではなく、従来、印刷インキに用いられている種々の溶剤を採用することができる。

インキペーストに使用する溶剤、樹脂、顔料等については特に限定されるものではなく、シリコーンブランケットに対する膨潤性、印刷適性等の観点から適宜選択すればよい。
シリコーンブランケットにあらかじめ溶剤を浸透させるのに際し、当該溶剤をペースト状にして使用する場合において、インキペーストと、溶剤を浸透させるためのペースト（以下、「浸透用ペースト」という場合がある。）とは、その溶剤が同じまたは同種であればよく、ペーストに含まれる樹脂等の成分については、その配合が異なっていてもよい。なお、浸透用ペーストの組成は、シリコーンブランケットの表面に粘着し得る物質や、その表面を傷付け得る粗大粒子等が含まれないように設計する必要がある。

浸透用ペーストをシリコーンブランケットの表面に均一に塗布する方法としては、例えばバーコーター、ロールコーター等を用いて塗布する方法が挙げられる。
浸透用ペーストをシリコーンブランケットの表面に塗布した状態で放置する時間は、浸透用ペーストからシリコーンブランケットへインキが浸透する速度、シリコーンブランケットを溶剤で膨潤させる程度等に応じて適宜設定するものであって、特に限定されるものではないが、一般的には、数十秒から数分程度に設定するのが好ましい。

シリコーンブランケットの表面に塗布された浸透用ペーストは、所定の時間放置した後で、シリコーンブランケット表面から除去される。浸透用ペーストをシリコーンブランケットの表面から除去する方法としては、例えばシリコーンブランケットの表面に粘着ロールを当接させる方法等が挙げられる。
本発明のオフセット印刷方法は、版の形状が曲面状である場合と、平面状である場合のいずれにも適用可能である。

（シリコーンブランケット）
本発明のオフセット印刷方法に用いられるシリコーンブランケットは、少なくとも表面にシリコーン系エラストマーを用いて形成された層を有するものであればよい。その他の構成については特に限定されるものではなく、従来公知の種々のシリコーンブランケットと同様の構成を採用することができる。

使用するシリコーン系エラストマーは、特に限定されるものではないが、未硬化時に液状またはペースト状のシリコーンゴムであるのが好ましい。未硬化時に液状またはペースト状のものを使用することにより、硬化時のセルフレベリングによってシリコーン層を平滑化することができる。それゆえ、高精度のパターン形成に好適な表面粗さの極めて小さいブランケットを簡易な方法で形成することができる。

シリコーンブランケットは、シリコーン層が硬すぎると、転写時の変形が小さくなってインキ転移性が低下するおそれがあり、逆に、柔らかすぎると、転写時の変形が大きくなって印刷精度が低下するおそれがある。そこで、シリコーンブランケットの表面硬さは、これに限定されるものではないが、ＪＩＳ Ａ硬度で２０〜７０に設定するのが好ましく、３０〜６０に設定するのが好ましい。

シリコーンブランケットの表面粗さは、印刷パターンが微細なものであるほど印刷品質、とりわけ印刷パターンの形状に大きな影響を及ぼすことから、できるだけ小さくなるように設定するのが好ましい。例えば、ライン幅２０μｍ程度の微細パターンを印刷形成するのに用いる場合には、その表面粗さを１０点平均粗さで１．０以下となるように設定するのが好ましく、０．５μｍ以下となるように設定するのがより好ましい。

シリコーンブランケットのシリコーン層の厚みについては特に限定されるものではないが、転写時の変形を適度な範囲に設定する上で１．５ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
（印刷版）
本発明のオフセット印刷方法において、印刷用の版の種類は特に限定されるものではなく、凹版、凸版、平板、水無し平板等の、従来公知の種々の版を採用することができる。なお、印刷の目的が極めて微細なパターンを高い精度で形成することにある場合には、種々の版のなかでも凹版を用いるのが好ましい。凹版オフセット印刷は、平版（または水無し平版）オフセット印刷や凸版オフセット印刷よりも微細かつ高精度の印刷を実現することができ、しかも、凹部の深さを変えることでパターンの膜厚を容易に制御できるからである。

版の形成材料等については特に限定されるものではないが、コスト面の観点からは、４２アロイ、ステンレス等の金属や、ソーダライムガラス等のガラスを用いて、エッチングにより画線部（凹版の場合は凹部）を形成するのが好ましい。なお、版の耐久性の観点からは、金属を採用するのが好ましい。画線部に極めて高度な寸法精度を要求される分野においてはノンアルカリガラスを用いればよく、さらに優れた耐久性を求められる場合は、その表面に硬質クロムメッキを施せばよい。

（被印刷体）
本発明のオフセット印刷方法において、被印刷体としては、印刷の用途等に応じて種々のものを使用することができる。一例として、ソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、イミド、ポリカーボネート等の樹脂フィルムまたは樹脂板；金属薄板；セラミック等が挙げられる。

本発明に係るオフセット印刷方法をプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の背面電極パターンの形成に適用した場合の実施例および比較例を以下に示す。
背面電極パターンを形成するためのインキペースト（インキペースト）には、アクリル樹脂１００重量部に対して銀粉末２０００重量部と、ガラスフリット１０重量部と、ジエチレングリコールモノブチルエーテル〔ブチルカルビトール〕（溶剤）１００重量部と、高級アルコール（溶剤）１００重量部とを三本ロールで攪拌混合したものを用いた。

一方、シリコーンブランケットにあらかじめ浸透させるためのペースト（浸透用ペースト）には、アクリル樹脂１００重量部に対して銀粉末１００重量部と、ブチルカルビトール２０重量部と、前出の高級アルコール２０重量部とを三本ロールで攪拌混合したものを用いた。
上記インキペーストおよび浸透用ペーストにおいて、アクリル樹脂には重量平均分子量＜Ｍｗ＞が５万で、軟化温度が１００℃であるものを使用し、銀粉末には平均粒径が２μｍである球状のものを使用した。

（実施例１）
上記インキペーストを用いて、凹版オフセット印刷法によるＰＤＰの背面電極パターンの印刷形成を行った。印刷版には、エッチングにより形成されたストライプパターン状の凹部を備える凹版を使用した。凹部の開口幅は１８０μｍ、深さは３０μｍ、パターンのピッチは３６０μｍ、パターンの全長は４００ｍｍ、パターンの総数は１０００本となるように設定した。印刷用ブランケットには、厚さ０．３５ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、２液型の室温硬化（ＲＴＶ）型シリコーンゴムを塗布して硬化させたものを使用した。シリコーンゴムの硬さ（ＪＩＳ Ａ）は４０度、厚さは０．６ｍｍであった。被印刷体には、厚さが１．５ｍｍ、長さと幅がそれぞれ５００ｍｍであるソーダライムガラス板を用いた。

印刷は室温２３℃、湿度５５％ＲＨの環境にて行い、凹版からシリコーンブランケットへの転写時には、転写速度を１５ｍｍ／ｓに、シリコーンブランケットのニップ幅を１２ｍｍとなるように調整した。シリコーンブランケットからソーダライムガラス板への転写時には、転写速度を２００ｍｍ／ｓに、シリコーンブランケットのニップ幅を１２ｍｍとなるように調整した。

また、背面電極パターンの印刷形成を行う前に、上記浸透用ペーストをシリコーンブランケットの表面全体にバーコーターで塗布して５分間放置した。放置後、浸透用ペーストは、粘着ロールを用いてシリコーンブランケットの表面から除去した。
上記の印刷条件で連続印刷を行ったところ、印刷開始から、背面電極のパターンが被転写体（ソーダライムガラス板）の全面で良好に印刷することができるまでに必要とする印刷枚数（すなわち、捨て刷りの枚数）は３枚であった。

（比較例１）
背面電極パターンの印刷形成を行う前に、シリコーンブランケットに対する浸透用ペーストの塗布、放置を行わなかったほかは、実施例１と同様にして、連続印刷を行った。その結果、捨て刷りに３０枚を要した。
以上の結果より、シリコーンブランケットに対して、インキペーストの溶剤と同種の溶剤をあらかじめ浸透させることによって、捨て刷りの枚数、ひいては、パターンの製造コストを大幅に削減できることが分かった。

本発明は、以上の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲において、種々の設計変更を施すことが可能である。

Claims (2)

1. シリコーンブランケットを用いたオフセット印刷において、未使用のまたは表面に乾燥処理を施した後のシリコーンブランケットに、印刷に使用するインキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤をあらかじめ浸透させることを特徴とするオフセット印刷方法。
2. 未使用のまたは表面に乾燥処理を施した後のシリコーンブランケットの表面全体に、上記インキペーストの溶剤と同じまたは同種の溶剤を用いてなるペーストを均一に塗布して放置した後、当該ペーストをシリコーンブランケットの表面から除去する請求項１記載のオフセット印刷方法。