JP2006167979A - 印刷用刷版、印刷用刷版の再利用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷用刷版の再利用を容易にするとともにリサイクルが容易な印刷用刷版、及びこの印刷用刷版の再利用方法を提供する。
【解決手段】印刷用刷版１２は、銅製のパイプ部材１８ａからなる本体部１８を備え、この本体部１８の外周面が印刷面２０となるように形成されている。また、本体部１８と印刷面２０とは同一材料（銅）にて一体とされ、印刷面２０には画線部２１と非画線部２２が設けられている。画線部２１には、印刷用紙１４に印刷したい文字や図柄に対応した形状の凹部２３が形成されている。そして、新たに印刷したい場合には、本体部１８の印刷面２０を研削して、印刷面２０に形成されていた凹部２３を消失させる。その後、印刷面２０には、エッチングにて新たな形状の凹部２３を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、凹版印刷に用いられる再利用が可能な印刷用刷版、及び印刷用刷版の再利用方法に関する。

従来、凹版印刷（例えば、グラビア印刷）を行う印刷装置には、例えば特許文献１に記載されるような印刷用刷版（印刷ロール）が設けられている。図６に示すように、この印刷用刷版（以下、「刷版」と略記する。）５０は、全体が略円筒状の形状の鉄芯５１を備えており、軸方向の両端部には印刷装置（図示略）に装着するための装着部（図示略）が形成されている。この鉄芯５１の外周面全体には一定の平坦度を保つように所定の均一な厚みとなるように銅めっき５２が施されており、この銅めっき５２の外周面である印刷面５３には印刷対象に印刷インク（以下「インク」と略記する。）を転写する画線部５４ａとインクを転写しない非画線部５４ｂとが設けられる。また、印刷面５３の画線部５４ａには、インクを貯留する為の凹部５５がエッチング（腐食）などによって形成される。この凹部５５は、印刷媒体（例えばセロファン紙）に印刷したい文字や図柄やインク濃度に対応するように異なる深さや面積で形成されている。そして、印刷時において、凹部５５内にインクを充填し、このインクが印刷用紙に転写する。そのため、印刷用紙に、凹部５５の形状や深さに基づき、文字や図柄が所望の濃度で印刷されるようになっている。

ところで、この刷版５０は、一般に何度も繰返し使用されるものであり、一度印刷に使用したときは、次の異なる印刷をする前に新たな印刷面５３を作成する作業が必要となる。たとえば、特許文献１に記載の刷版５０を用いて新たに印刷を行う場合には、図７に示す各種工程を経て刷版５０が再利用される。まず始めに、図７に示すように、刷版５０の表面（印刷面５３）に形成された印刷済みの不要となった凹部５５を消失させるために、刷版５０の鉄芯５１の表面全体に形成された銅めっき５２を研削盤などによって研削して除去する第１研削工程が実行される（ステップ（以下「Ｓ」と略記する。）５０）。続いて、古い銅めっき５２が除去された鉄芯５１の表面に新たな銅めっき５２を施すめっき工程が実行される（Ｓ５１）。この際に、銅めっき５２の外周面は、めっき斑等に基づく細かい凹凸が形成され、一定の平坦度に形成されていない。そのため、Ｓ５１の次工程として、この銅めっき５２の外周面が一定の平坦度になるように整える第２研削工程が実行される（Ｓ５２）。そして次に、印刷したい文字や図柄に対応する形状の凹部５５を銅めっき５２の外周面である印刷面５３の画線部５４ａに形成する凹部形成工程が実行される（Ｓ５３）。その後、刷版５０は印刷装置に取り付けられる。
特開２００３−２３７２４９号公報（請求項１、段落番号［０００６］，［０００７］、図１）

しかしながら、従来の刷版５０においても繰返し再利用ができるのであるが、上記のように新たな画線部５４ａを形成するためには、刷版５０を作成する毎に鉄芯５１の表面に銅めっき５２を施す必要がある。また、このためには、まず古い銅めっき５２を一旦除去して、さらに新たな銅めっき５２を施した上で、さらに再度研削して平坦度を確保するため、煩雑な手順となり、時間やコストがかかってしまうという問題があった。

問題はそればかりでなく、Ｓ５１に示すように、鉄芯５１に銅めっき５２を施す際に廃水が生じることになる。この廃水は、毒物、劇物などを含み、そのままの状態で破棄することができないため、その排水処理にコストがかかってしまうという問題もあった。

また、繰返しの利用で鉄芯５１も銅めっきの除去のための研削により表面が削り取られていくため、鉄芯５１にも繰返し利用する限界がある。繰返しの限界となった刷版５０を鉄材若しくは銅材としてリサイクルしようとしても、異種の金属が含まれた廃材はリサイクルが困難であり、銅めっき５２を除去しなければリサイクルすることができなかった。しかしながら銅めっきを削除することはきわめて煩雑な手順で、コストがかかりすぎてリサイクルが困難になり、そのまま資源として再利用せずに埋め立てなどの廃棄処分とされていたという問題もあった。

本発明では、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷用刷版の再利用を容易にするとともにリサイクルが容易な印刷用刷版、及び印刷用刷版の再利用方法を提供することにある。

上記目的を達成させるために、請求項１に記載の発明は、円筒形状の本体部と、当該本体部の外周面に設けられ、印刷媒体に転写するための印刷インクを貯留する凹部が形成される印刷面とを備え、凹版印刷用の印刷装置に装着される印刷用刷版であって、前記本体部と前記印刷面とを同一材料で一体に形成したことを要旨としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の印刷用刷版において、前記本体部は、金属材料から形成されていることを要旨としている。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の印刷用刷版において、前記本体部は、銅から形成されていることを要旨としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版において、前記本体部は円筒形状のパイプ部材から構成され、前記本体部内には装着部材が嵌入され、前記本体部は該装着部材を介して印刷装置に装着されることを要旨としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版の再利用方法であって、印刷が終了した印刷用刷版の前記印刷面に形成された凹部が消失するように前記印刷面を研削し、前記印刷用刷版に新たな円筒面を形成する研削工程と、該研削工程の次工程として前記印刷面に新たな凹部を形成する凹部形成工程とを備えたことを要旨としている。

本発明の印刷用刷版及び印刷用刷版の再利用方法によれば、印刷用刷版の再利用を容易にするとともにリサイクルを容易にすることができるという効果がある。

以下、本発明を具体化した印刷用刷版及び印刷用刷版の再利用方法の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１は、本実施形態における印刷装置を模式的に示す概略断面図である。ここに示すように、本実施形態の印刷装置１０は、凹版印刷（例えばグラビア印刷）に用いられるものであって、インクＩが貯留されるインク壷１１と、略円筒形状の印刷用刷版（以下、「刷版」と略記する。）１２と、略円筒形状の圧胴１３とを備えている。刷版１２は、インク壷１１の上方に配置されており、印刷媒体である印刷用紙（例えばセロファン紙等のシート状の媒体）１４に印刷する際に、刷版用シャフト１５を中心に所定方向（図１に示す実線の矢印方向）に回転するようになっている。ちなみに、刷版１２の外周面側の一部（図１では下側）は、インク壷１１内のインクＩに触れるようになっている。また、印刷装置１０には、印刷時において、後述する刷版１２の印刷面２０に付着したインクＩのうち過剰なインクＩを拭い取るためのドクタープレート１６が設けられている。

また、圧胴１３は、刷版１２の上方に配置されており、印刷用紙（例えばセロファン紙）１４に印刷する際に、圧胴用シャフト１７を中心に所定方向（図１に示す破線の矢印方向）に回転するようになっている。この際に、圧胴１３は、印刷用紙１４の被印刷面１４ａに所定の文字や図柄を転写させるために、刷版１２と共に印刷用紙１４を挟圧するようになっている。

次に、本実施形態の刷版１２について図２に基づき以下説明する。
図２に示すように、本実施形態の刷版１２は略円筒形状の本体部１８を備えており、この本体部１８は金属製のパイプ部材（本実施形態では銅製のパイプ部材）１８ａから構成されている。なお、本実施形態で使用されるパイプ部材１８ａは、銅の含有量が全体の９９％以上のほぼ純銅の配管用の汎用パイプである。このパイプ部材１８ａは市販されているものであり、本体部１８は、パイプ部材１８ａを印刷装置１０の大きさや印刷用紙１４の大きさなどに対応する軸方向の長さに切断することにより、極めて容易に形成される。また、この本体部１８内の軸方向における両端部には、従来の刷版のフランジと同様の構成のフランジ（装着部材）１９が嵌合状態で配設されており、本体部１８はこのフランジ１９を介して従来と同様に印刷装置１０に装着される。

本体部１８の外周面には印刷面２０が設けられており、この印刷面２０と本体部１８とは同一材料（銅）で一体形成されている。すなわち、本実施形態では、本体部１８の外周面が印刷面２０とされている。この印刷面２０には、印刷時にインクＩが付着する部位である画線部２１とインクＩが付着しない部位である非画線部２２とが設けられている。画線部２１には、印刷用紙１４に印刷したい文字や図柄に対応した形状のセルと呼ばれる凹部２３が無数に形成されている。すなわち、本実施形態では、各凹部２３が画線部２１とされている。したがって、印刷用紙に「あ」の文字を印刷するためには、印刷面２０に形成される画線部２１は、「あ」と左右逆のいわゆる鏡文字で形成されることになり、この部分に微小な凹部２３が無数に形成される。

本実施形態において、各凹部２３はエッチング（腐食）でもって形成されている。この凹部２３は、例えば３．５μm 程度の深さに形成される。この凹部２３を深く形成すれば、ここに貯留されるインクＩの量が多くなり、印刷用紙１４に転写されるインクＩの量も多くなり印刷濃度が濃くなる。逆に、この凹部２３を浅く形成すれば、貯留されるインクＩの量が少なくなり、印刷用紙１４に転写されるインクＩの量も少なくなり印刷濃度が薄くなる。

ここで、一般に印刷を行う場合には、１台の印刷装置に対して複数の刷版１２を使用するのが効率的である。本実施形態の本体部１８は、市販されているパイプ部材１８ａを所定の長さに切断することにより形成される。そのため、各本体部１８の印刷面２０に凹部２３をそれぞれ形成する場合には、切断される前のパイプ部材１８ａの外周面に各本体部１８の凹部２３をまとめて形成した後に、このパイプ部材１８ａを切断することもできる。そして、複数の本体部１８が形成される。したがって、一本のパイプ部材１８ａから複数の本体部１８を作成する場合、すべての本体部１８の印刷面２０に凹部２３を形成する工程を一回で完了させることが可能である。

図３（ａ）（ｂ）は、本実施形態における刷版１２の印刷面２０を研削する様子を模式的に示す概略断面図である。図３（ａ）に示すように、非エッチング部位である非画線部２２の外周面と本体部１８の軸線（図示略）との距離寸法は外径寸法Ｄ１とされ、エッチング部位である画線部２１の外周面と本体部１８の軸線との距離寸法は外径寸法Ｄ２（＜Ｄ１）とされている。また、画線部２１に形成された各凹部２３は、その径方向への深さが深さ寸法ｄ（＝Ｄ１−Ｄ２）となるように形成されている。なお、図１〜図３に示す各凹部２３は、説明理解の便宜上、その深さ寸法ｄを誇張して記載されている。

このように構成された刷版１２は、各フランジ１９を介して印刷装置１０に装着され印刷用紙１４への印刷を行う。刷版１２の回転に応じて印刷面２０がインク壷１１内のインクＩに浸されることにより、印刷面２０における画線部２１の各凹部２３内にはインクＩが充填されるようになっている。この際に、印刷面２０の非画線部２２にもインクＩが付着されるが、この非画線部２２に付着したインクＩは、ドクタープレート１６によって拭い取られるようになっている。そのため、非画線部２２には、印刷用紙１４の被印刷面１４ａに接触する際に、インクＩが付着していることはない。また、各凹部２３充填されたインクＩもこのドクタープレート１６により、印刷面２０の位置まで余剰なインクＩが拭い取られ、インクＩが所定量に調整される。

次に、本実施形態の刷版１２の再利用方法について図３及び図４に基づき以下説明する。
刷版１２は、一般に何度も繰返し使用されるものであり、一度印刷に使用した場合には、次の異なる印刷をする前に本体部１８の外周面に新たな印刷面２０を作成する必要がある。そのため、刷版１２を再利用する際には、まず始めに、図４に示すように、本体部１８の外周面（古い印刷面２０）に形成された印刷済みの各凹部２３（不要となった各凹部２３）を消失させるために、本体部１８の外周面全体を研削装置２４（図３（ａ）参照）によって研削する研削工程が実行される（Ｓ１０）。研削装置２４には、例えば、芯無し研削盤、円筒研削盤のような研削盤が用いられる。研削装置２４には、砥石２５が設けられており、この砥石２５は、印刷面２０を研削する場合には、印刷面２０に当接するようになっている。そして、この状態で刷版１２（本体部１８）が軸線を中心に回転することにより、砥石２５が印刷面２０を研削する。すると、図３（ｂ）に示すように、前回使用された刷版１２にて非画線部２２として機能した部位の外周面側が研削されて、新たな円筒面１８ｂを有し、且つ外径寸法Ｄ２となる正確な筒状体の本体部１８が新たに形成される。研削盤によれば、研削後の平坦面の精度を容易に極めて高いものにすることができる。したがって、本体部１８は、そのまま印刷に要求される平坦度を確保できる。

そして次に、新たに形成された本体部１８の外周面（新たな印刷面２０）の画線部２１に凹部２３をエッチングにて形成する凹部形成工程が実行される（Ｓ１１）。すなわち、このＳ１１において本体部１８の外周面は、印刷用紙１４に印刷したい文字や図柄に対応する画線部２１に凹部２３が形成された新たな印刷面２０となる。そして、新たな印刷面２０が形成された刷版１２は、各フランジ１９が両端部に装着され、このフランジ１９を介して印刷装置１０に取り付けられる。その後、印刷装置１０の刷版１２及び圧胴１３が共に回転することにより、印刷用紙１４の被印刷面１４ａには、所望の文字や図柄が印刷される（図１参照）。

従って、本実施形態では、上記のように構成されるため、以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、めっき処理なしで刷版１２の再利用ができるので、再利用に際して従来のように、古い銅めっきを一旦除去して、さらに新たな銅めっきを施す工程が不要になり、刷版１２の再利用の処理を著しく容易にすることができるという効果がある。

（２）さらに、銅めっきの工程が不要となったことから、従来のように銅めっきを施した際に生じる廃水が生じることもない。したがって、排水に含まれる汚染物質を処理する必要がなく、この点でも作業の負担を著しく小さくできるため、刷版１２の再利用の処理を著しく容易にすることができるという効果がある。

（３）その上、従来、第１研削工程Ｓ５０と、第２研削工程Ｓ５２と２回行われていた研削工程も、本実施形態においては、研削工程Ｓ１０の１回だけである。この点においても、工程が減少しており、刷版１２の再利用の処理を著しく容易にすることができるという効果がある。

（４）また、繰返しの研削で再利用ができなくなり、不要となった刷版１２を処分したりリサイクルしたりする場合に、本体部１８と印刷面２０は同一材料（銅）で一体形成されているため、そのままの状態でリサイクルすることができる。すなわち、従来のように、銅めっきを除去してから本体部をリサイクルする場合に比して、銅めっきを除去する際にかかる作業とコストを削減することができる。

（５）リサイクルに際して、鉄に比べ産出量の少ない銅を有効に利用できる。
（６）本体部１８は、市販されているパイプ部材１８ａを使用し、これを所望の長さに切断し、予め準備したパイプ部材１８ａの内径形状に対応する形状のフランジ１９をパイプ部材１８ａの両端に装着するだけで刷版１２として印刷装置１０に装着することができる。そのため、特別にフランジを備えた本体部１８を製造する必要がないため、コストの低減に貢献できる。また、パイプ部材１８ａは長さを変更することも容易で、１組のフランジ１９があれば、サイズの異なる刷版として使用できる。従って、刷版自体の製造も極めて容易にできるという効果がある。

（７）従来、複数の刷版をまとめて作成する場合には、銅めっきが施された鉄心毎に凹部形成工程をそれぞれ実行する必要があり、まとめて刷版を作製することができず、すべての刷版を作成するのに多大な時間がかかっていた。しかし、本実施形態のように市販されているパイプ部材１８ａを切断して複数の刷版１２を作成する場合には、切断前のパイプ部材１８ａの外周面上に、各刷版１２における本体部１８に対応する各凹部２３を一回の凹部形成工程Ｓ１１で形成した後に、パイプ部材１８ａを切断することにより、各本体部１８がそれぞれ形成される。したがって、従来の刷版の場合に比して、複数の刷版１２を効率良く作成することができる。

（８）印刷装置１０は、従来のような刷版の変わりに本実施形態の刷版１２を備えても、刷版１２以外の部分を何ら変更することなく、印刷用紙１４への印刷を行うことができる。そのため、余分な改良や投資なしで、従来の印刷装置１０をそのまま生かすことができるという効果がある。

（９）本実施形態では、印刷面２０の画線部２１に形成される各凹部２３は、エッチングでもって形成されている。本実施形態の刷版１２（本体部１８）は、従来の刷版の材料である鉄よりも柔らかい金属である銅製のパイプ部材１８ａから構成されている。そのため、再利用のため、図４に示す２つの工程（Ｓ１０，Ｓ１１）を繰返し実行されると、パイプ部材１８ａの厚みが薄くなる。彫刻にて凹部２３を形成しようとした場合には、その部分に力学的な負荷がかかるためパイプ部材１８ａ（本体部１８）が部分的に予期しない形状に変形してしまう可能性がある。しかし、エッチングの場合は、パイプ部材１８ａ（本体部１８）にかかる負荷が小さいため、パイプ部材１８ａの厚みが薄くなってもこのような変形は生じにくい。そのため、刷版１２の再利用の回数を増加することができる。

なお、レーザによる凹部２３の形成によっても本発明は実施できるが、コスト面や習熟の点では現在のところエッチングが有利である。
なお、実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。

・実施形態において、刷版１２は、図５に示すように、本体部１８の外周面全体にクロムめっき３０が施されたものであってもよい。このように、クロムめっき３０を施すことによって印刷面２０の表面硬度が増し、印刷面２０の耐摩耗性が向上することになる。そのため、大量印刷の要求があった場合には、本体部１８（パイプ部材１８ａ）にクロムめっき３０を施すことにより対応することができる。このように、本体部１８にクロムめっき３０を施す場合には、図４に示す工程において、凹部形成工程Ｓ１１の次工程としてめっき工程を設ける必要がある。

また、クロムめっき３０の代わりに耐摩耗性を有する任意材料（例えばニッケル）によるめっきであっても同様の効果を得ることができる。
・実施形態において、印刷面２０における画線部２１に形成する凹部２３は、彫刻によって形成してもよいし、レーザ加工によって形成してもよい。

・実施形態において、パイプ部材１８ａは、比較的柔らかい銅の含有量が９９％のもので凹部２３の形成が容易なものであるが、銅の含有量が任意の含有量（例えば６０％）の銅合金であってもよい。この場合、パイプ部材１８ａには、硬度を向上させるために亜鉛やクロムなどが含有されるため、凹部２３の形成はややしにくくなる反面、印刷面２０の耐摩耗性は向上する。従って、印刷の要求量に応じて任意に選択することができる。

・実施形態において、パイプ部材１８ａは、銅若しくは銅合金製ではなく、他の任意の金属（例えばアルミニウム）からなるパイプ部材であってもよい。この場合も凹部２３の形成の容易さと、印刷面２０の耐摩耗性とのバランスによる。また、インクＩとのなじみやインクＩによる耐食性、コストも考慮される。

・同様に、パイプ部材１８ａは、金属製でなくても、印刷用紙１４に印刷する際にかかる圧力に十分に耐え得る強度を有する素材であれば、任意の素材のパイプ部材であってもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記凹部は、エッチングでもって形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版。

（ロ）前記印刷面には、クロムめっきが施されていることを特徴とする請求項１〜請求項４、及び技術的思想（イ）のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版。
（ハ）前記凹部形成工程の次工程として前記印刷面にクロムめっきを施すめっき工程をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の印刷用刷版の再利用方法。

本実施形態における印刷装置を模式的に示す概略断面図。 本実施形態における印刷用刷版の斜視図。 （ａ）は研削装置にて印刷用刷版の外周面を研削する様子を模式的に示す概略断面図、（ｂ）は研削装置による研削が終了した様子を模式的に示す印刷用刷版の概略断面図。 本実施形態における印刷用刷版の再利用方法を示すフローチャート。 別例の印刷用刷版を模式的に示す概略断面図。 従来の印刷用刷版を模式的に示す概略断面図。 従来の印刷用刷版の再利用方法を示すフローチャート。

符号の説明

１０…印刷装置、１２…印刷用刷版（刷版）、１８…本体部、１８ａ…パイプ部材、１８ｂ…円筒面、１９…フランジ（装着部材）、２０…印刷面、２３…凹部、３０…クロムめっき、Ｓ１０…研削工程、Ｓ１１…凹部形成工程。

Claims (5)

1. 円筒形状の本体部と、
   当該本体部の外周面に設けられ、印刷媒体に転写するための印刷インクを貯留する凹部が形成される印刷面とを備え、凹版印刷用の印刷装置に装着される印刷用刷版であって、
   前記本体部と前記印刷面とを同一材料で一体に形成したことを特徴とする印刷用刷版。
2. 前記本体部は、金属材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の印刷用刷版。
3. 前記本体部は、銅から形成されていることを特徴とする請求項２に記載の印刷用刷版。
4. 前記本体部は円筒形状のパイプ部材から構成され、前記本体部内には装着部材が嵌入され、前記本体部は該装着部材を介して印刷装置に装着されることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版。
5. 請求項１〜請求項４のうちいずれか一項に記載の印刷用刷版の再利用方法であって、
   印刷が終了した印刷用刷版の前記印刷面に形成された凹部が消失するように前記印刷面を研削し、前記印刷用刷版に新たな円筒面を形成する研削工程と、
   該研削工程の次工程として前記印刷面に新たな凹部を形成する凹部形成工程とを備えたことを特徴とする印刷用刷版の再利用方法。

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