JP2010221481A - ブラスト加工法によるグラビア実用版の製造方法 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

特開昭６２−７４６５１

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。

（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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。

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。

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]

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (4)

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。
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。
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。
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。

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