JP2014034211A - Print roll and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a print roll improved in manufacturing efficiency and productivity and a method of manufacturing the same.SOLUTION: A print roll 100 includes a cylinder roll 110, and a printing pattern layer 124 formed on the cylinder roll 110 by a thermal spraying method. The printing pattern layer 124 is formed by performing laser processing of a thermal spraying coating formed using a high velocity oxy-fuel coating spraying (HVOF) method.

Description

本発明は、印刷用ロール及びその製造方法に関し、特に、製造効率及び寿命特性を向上した印刷用ロール及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a printing roll and a manufacturing method thereof, and more particularly to a printing roll having improved manufacturing efficiency and life characteristics and a manufacturing method thereof.

一般に、印刷用ロールとしてグラビア製版ロールが広く使われている。このグラビア製版ロールは陰刻パターンを有するロールであって、通常、鋼鉄やその他金属材料のシリンダロール(cylinder roll)及び該シリンダロールの表面に形成された陰刻印刷パターン層を有する。   In general, a gravure printing roll is widely used as a printing roll. This gravure printing roll is a roll having an intaglio pattern, and usually has a cylinder roll made of steel or other metal material and an intaglio printing pattern layer formed on the surface of the cylinder roll.

そのようなグラビア製版ロールの製造には、シリンダロールに銅(Cu)などのめっき層を形成するめっき工程と、該めっき層上に感光液を用いてブラックコーティング膜を形成する工程と、このブラックコーティング膜の一部を除去するレーザ工程と、前記めっき層を所望の深みで加工するエッチング工程と、前記ブラックコーティング膜を除去する工程と、前記めっき層の表面保護のためにクロム(Cr)などの材料でめっき層を形成する表面保護層形成工程とを含む。   For the production of such a gravure printing roll, a plating process for forming a plating layer such as copper (Cu) on a cylinder roll, a process for forming a black coating film on the plating layer using a photosensitive solution, and this black A laser process for removing a part of the coating film, an etching process for processing the plating layer at a desired depth, a process for removing the black coating film, and chromium (Cr) for protecting the surface of the plating layer And a surface protective layer forming step of forming a plating layer with the material.

韓国公開特許第10-2011-0070924号公報Korean Published Patent No. 10-2011-0070924

しかし、そのような印刷用ロールは、一定時間の間、使用すると、ドクタブレードや印刷インクに含まれた金属成分によって該表面保護層が剥れされてしまい、印刷製品の不良が生じ、ロールの寿命が短くなる。また、上記のような印刷用ロールは、その製作のために、生産設備が高く且つ工程が複雑な露光及びエッチング工程を行わなければならないので、製造工程の効率及び生産性が低下する。   However, when such a printing roll is used for a certain period of time, the surface protective layer is peeled off by a metal component contained in a doctor blade or printing ink, resulting in a defective printed product. Life is shortened. In addition, since the printing roll as described above has to be manufactured by an exposure and etching process with high production facilities and complicated processes, the efficiency and productivity of the manufacturing process are lowered.

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、その目的は、製造効率及び生産性を向上した印刷用ロール及びその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a printing roll having improved production efficiency and productivity, and a method for producing the same.

また、本発明の他の目的は、寿命特性を向上した印刷用ロール及びその製造方法を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a printing roll having improved life characteristics and a method for producing the same.

上記目的を解決するために、本発明による印刷用ロールは、シリンダロール及び該シリンダロールに溶射方式(thermal spray method)によって形成された印刷パターン層(printing pattern layer)を含む。   In order to solve the above object, a printing roll according to the present invention includes a cylinder roll and a printing pattern layer formed on the cylinder roll by a thermal spray method.

本発明の実施形態によれば、前記印刷パターン層は、高速フレーム溶射(high velocity oxy−fuel coating spraying:HVOF)方式を用いて形成された溶射被膜をレーザで加工して形成される。   According to an embodiment of the present invention, the printed pattern layer is formed by processing a thermal spray coating formed using a high velocity oxy-fuel coating spraying (HVOF) method with a laser.

一実施形態によれば、前記印刷パターン層の厚さは、350μm以下である。   According to one embodiment, the thickness of the printed pattern layer is 350 μm or less.

一実施形態によれば、前記印刷パターン層は、5μm〜30μmの深さの溝を有する。   According to an embodiment, the printed pattern layer has a groove having a depth of 5 to 30 μm.

また、本発明の他の実施形態による印刷用ロールの製造方法は、溶射材料を準備するステップと、前記溶射材料を用いてシリンダロール上に溶射被膜を形成するステップと、前記溶射被膜に対してレーザ加工工程を行って印刷パターン層を形成するステップとを含む。   In addition, a method for manufacturing a printing roll according to another embodiment of the present invention includes a step of preparing a thermal spray material, a step of forming a thermal spray coating on a cylinder roll using the thermal spray material, and the thermal spray coating. Performing a laser processing step to form a printed pattern layer.

一実施形態によれば、前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%の金属カーバイドと、5wt%〜20wt%の金属パウダとを混合するステップを含む。   According to one embodiment, the step of preparing the thermal spray material includes mixing 80 wt% to 95 wt% metal carbide and 5 wt% to 20 wt% metal powder.

一実施形態によれば、前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、4wt%〜15wt%のコバルトと、1wt%〜5wt%のクロムパウダとを混合するステップを含む。   According to one embodiment, the step of preparing the thermal spray material includes mixing 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 4 wt% to 15 wt% cobalt, and 1 wt% to 5 wt% chromium powder.

一実施形態によれば、前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、3wt%〜12wt%のコバルトパウダと、1.5wt%〜6wt%のクロムパウダと、0.5wt%〜2wt%のニッケルパワダとを混合するステップを含む。   According to one embodiment, the step of preparing the thermal spray material comprises 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 3 wt% to 12 wt% cobalt powder, 1.5 wt% to 6 wt% chromium powder, and 0.5 wt%. Mixing 2% to 2% by weight of nickel power.

一実施形態によれば、前記溶射被膜を形成するステップは、前記溶射材料に対する加工を、高速フレーム溶射(HVOF)方式を用いて行う。   According to an embodiment, the step of forming the sprayed coating is performed on the sprayed material using a high-speed flame spraying (HVOF) method.

一実施形態によれば、前記印刷パターン層を形成するステップは、前記溶射被膜を1000nm〜1100nm波長及び300ns以下のパルス幅を有するレーザで加工するステップを含む。   According to one embodiment, forming the printed pattern layer includes processing the thermal spray coating with a laser having a wavelength of 1000 nm to 1100 nm and a pulse width of 300 ns or less.

一実施形態によれば、前記溶射被膜を形成するステップは、前記溶射被膜が150μm〜400μmの厚さを有するように行われ、前記印刷パターン層を形成するステップは、前記印刷パターン層が350μm以下の厚さを有するように行われる。   According to an embodiment, the step of forming the sprayed coating is performed such that the sprayed coating has a thickness of 150 μm to 400 μm, and the step of forming the printed pattern layer includes the step of forming the printed pattern layer of 350 μm or less. Is carried out to have a thickness of

一実施形態によれば、前記溶射被膜を平坦化する工程を、さらに含む。   According to one embodiment, the method further includes the step of planarizing the sprayed coating.

本発明によれば、溶射方式によって形成された印刷パターン層を印刷用板体として用いて、印刷工程時、めっきパターンの表面保護層の剥れによって生じる印刷不良や印刷用ロールの寿命の減少を防止することができる。   According to the present invention, a printing pattern layer formed by a thermal spraying method is used as a printing plate, and printing defects caused by peeling of a surface protective layer of a plating pattern and a reduction in the life of a printing roll can be reduced during a printing process. Can be prevented.

また、本発明によれば、相対的に銅より高い硬度の金属パターン層を印刷パターン層として具現することができ、鋼材料の印刷パターン層を用いる場合に比べて、ロールの寿命を向上させることができる。   In addition, according to the present invention, a metal pattern layer having a hardness higher than that of copper can be embodied as a printed pattern layer, and the life of the roll can be improved as compared with the case where a printed pattern layer of steel material is used. Can do.

また、本発明によれば、めっき及びエッチング工程を用いてロールを製造する場合に比べて、工程を単純化して、生産性を向上させることができる。   Moreover, according to this invention, compared with the case where a roll is manufactured using a plating and an etching process, a process can be simplified and productivity can be improved.

また、本発明によれば、銅パターンを印刷パターン層として用いる印刷用ロールに比べて、印刷工程時、めっきパターンの表面保護層の剥れによって生じる印刷不良及び寿命減少を防止するような印刷用ロールを製造することができる。   In addition, according to the present invention, compared to a printing roll using a copper pattern as a printing pattern layer, printing is performed to prevent printing failure and life reduction caused by peeling of the surface protective layer of the plating pattern during the printing process. Rolls can be manufactured.

本発明の実施形態による印刷用ロールを示す図面である。1 is a diagram illustrating a printing roll according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による印刷用ロールの製造方法を示す順序図である。It is a flow chart showing a manufacturing method of a printing roll by an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による印刷用ロールの製造過程を説明するための図面である。3 is a diagram for explaining a manufacturing process of a printing roll according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態による印刷用ロールの製造過程を説明するための図面である。3 is a diagram for explaining a manufacturing process of a printing roll according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の好適な実施の形態は図面を参考にして詳細に説明する。次に示される各実施の形態は当業者にとって本発明の思想が十分に伝達されることができるようにするために例として挙げられるものである。従って、本発明は以下示している各実施の形態に限定されることなく他の形態で具体化されることができる。そして、図面において、装置の大きさ及び厚さなどは便宜上誇張して表現されることができる。明細書全体に渡って同一の参照符号は同一の構成要素を示している。また、直角で示されたエッチング領域は、丸になるかまたは所定の曲率を有するような形態で設けられてもよい。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Each embodiment shown below is given as an example so that those skilled in the art can sufficiently communicate the idea of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but can be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of the device can be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In addition, the etching region indicated by a right angle may be provided in a form that is round or has a predetermined curvature.

本明細書で使われた用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限しようとするものではない。本明細書において、単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。明細書で使われる「含む」とは、言及された構成要素、ステップ、動作及び/又は素子は、一つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び/又は素子の存在または追加を排除しないことに理解されたい。   The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments and is not intended to limit the invention. In this specification, the singular includes the plural unless specifically stated otherwise. As used herein, “includes” a stated component, step, action, and / or element does not exclude the presence or addition of one or more other components, steps, actions, and / or elements. Want to be understood.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による印刷用ロール及びその製造方法について詳記する。   Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a printing roll and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

図1は、本発明の実施形態による印刷用ロールを示す図面である。図1を参照して、本発明の実施形態による印刷用ロール100は、シリンダロール110と、このシリンダロール110上に形成された印刷パターン層124とを含む。   FIG. 1 is a view showing a printing roll according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a printing roll 100 according to an embodiment of the present invention includes a cylinder roll 110 and a printing pattern layer 124 formed on the cylinder roll 110.

前記シリンダロール110はセラミックス材料から成る。ただ、前記シリンダロール110がセラミックス材料から成る場合、該セラミックス材料の特性上、前記印刷パターン層120の形成のための溶射被膜に気孔が発生し、印刷工程時にインクが転移してしまうという問題がある。   The cylinder roll 110 is made of a ceramic material. However, when the cylinder roll 110 is made of a ceramic material, pores are generated in the sprayed coating for forming the printed pattern layer 120 due to the characteristics of the ceramic material, and the ink is transferred during the printing process. is there.

前記印刷パターン層124は、前記シリンダロール110の表面に形成されて特定な印刷対象物(図示せず)上に印刷パターン層を形成するためのものである。すなわち、前記印刷パターン層124は、印刷用板体そのものとして、印刷工程時に該印刷対象物に対してインクを直接転写させるパターンであってもよい。前記印刷パターン層124は、溶射(thermal spray)方式によって形成された溶射被膜をレーザ加工工程することによって形成される。このような印刷パターン層124の詳細製造工程については後述する。   The print pattern layer 124 is formed on the surface of the cylinder roll 110 to form a print pattern layer on a specific print object (not shown). That is, the printing pattern layer 124 may be a pattern that directly transfers ink to the printing object during the printing process as the printing plate itself. The printed pattern layer 124 is formed by performing a laser processing process on a thermal spray coating formed by a thermal spray method. The detailed manufacturing process of the printed pattern layer 124 will be described later.

前記印刷パターン層124は、金属材料から成る金属パターン層であってもよい。例えば、前記印刷パターン層124は、銅に比べて相対的に高い硬度を有する金属カーバイド、または、金属パウダの混合材料を溶射材料として形成されたパターン層であってもよい。例えば、前記金属カーバイドには、タングステンカーバイド(Tungsten carbide)が挙げられる。前記金属パウダには、コバルト(cobalt)、クロム(chrome)、チタン(titanium)、モリブデン(molybdenum)、アルミニウム(aluminum)、ニッケル(nickel)のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。一例として、前記印刷パターン層124は、タングステン、コバルト及びクロムを含む金属パターン層であってもよい。他の例として、前記印刷パターン層124は、タングステン、コバルト、クロム、ニッケルを含む金属パターン層であってもよい。前記印刷パターン層124には、多様な金属材料が使われてもよく、これに限定するものではない。   The printed pattern layer 124 may be a metal pattern layer made of a metal material. For example, the printed pattern layer 124 may be a pattern layer formed by using a metal carbide having a relatively higher hardness than copper or a mixed material of metal powder as a thermal spray material. For example, the metal carbide includes tungsten carbide. Examples of the metal powder include at least one of cobalt, chromium, titanium, molybdenum, aluminum, and nickel. As an example, the printed pattern layer 124 may be a metal pattern layer including tungsten, cobalt, and chromium. As another example, the printed pattern layer 124 may be a metal pattern layer including tungsten, cobalt, chromium, and nickel. The printed pattern layer 124 may be made of various metal materials, but is not limited thereto.

一実施形態によれば、前記印刷パターン層124は、略350μm以下の厚さT1を有する。前記印刷パターン層124の厚さT1が350μm超の場合、前記印刷パターン層124の形成のための溶射被膜の形成工程時、該溶射材料の使用量が増加し、工程時聞が過度に増加してしまうことがある。したがって、前記印刷パターン層124の厚さT1は、望ましくは、略350μm以下に調節される。   According to one embodiment, the printed pattern layer 124 has a thickness T1 of approximately 350 μm or less. When the thickness T1 of the printed pattern layer 124 is more than 350 μm, the amount of the sprayed material increases during the process of forming the sprayed coating for forming the printed pattern layer 124, and the process time increases excessively. May end up. Accordingly, the thickness T1 of the printed pattern layer 124 is desirably adjusted to about 350 μm or less.

前記印刷パターン層124は、印刷板体として機能するための溝126を有する。前記溝126は、溶射被膜に対してレーザ直接加工工程を行って形成される。前記溝126の深みDは、略5μm〜30μmに調節される。この溝126の深みDが5μm未満の場合、印刷工程時、該溝126に満たされるインクの量が少なく、印刷効率が低下する。これに対して、溝126の深みDが30μm超の場合、印刷工程時、溝126に満たされるインクの一部が転写されることなく残留してしまうという不都合がある。   The printing pattern layer 124 has a groove 126 for functioning as a printing plate. The groove 126 is formed by performing a laser direct machining process on the sprayed coating. The depth D of the groove 126 is adjusted to approximately 5 μm to 30 μm. When the depth D of the groove 126 is less than 5 μm, the amount of ink filled in the groove 126 is small during the printing process, and the printing efficiency is lowered. On the other hand, when the depth D of the groove 126 is more than 30 μm, there is a disadvantage that a part of the ink filled in the groove 126 remains without being transferred during the printing process.

前述のように、本発明の実施形態による印刷用ロール100は、シリンダロール110と、該シリンダロール110上に溶射方式によって形成され、印刷用板体として機能する印刷パターン層124とを有する。この場合、めっきパターンを印刷用板体として、印刷用ロールに比べて、ドクタブレード及び印刷インク金属成分によってめっきパターンの表面を保護する表面保護層の剥れによって生じる印刷不良やロールの寿命減少を防止することができる。これによって、本発明による印刷用ロールは、溶射方式によって形成された印刷パターン層を印刷用板体として用いて、印刷工程時めっきパターンの表面保護層の剥れによって生じる印刷不良や印刷用ロールの寿命の減少を防止することができる。   As described above, the printing roll 100 according to the embodiment of the present invention includes the cylinder roll 110 and the printing pattern layer 124 that is formed on the cylinder roll 110 by a thermal spraying method and functions as a printing plate. In this case, compared to the printing roll, the plating pattern is used as a printing plate, and printing defects and roll life reduction caused by peeling of the surface protective layer that protects the surface of the plating pattern by the doctor blade and the printing ink metal component are reduced. Can be prevented. As a result, the printing roll according to the present invention uses a printing pattern layer formed by a thermal spraying method as a printing plate, and causes printing defects or printing rolls caused by peeling of the surface protective layer of the plating pattern during the printing process. A reduction in life can be prevented.

また、本発明の実施形態による印刷用ロール110は、シリンダロール110と、例えば、タングステン材料の印刷パターン層124とを有する。この場合、銅印刷パターン層を有する印刷用ロールに比べて、相対的に高い硬度のタングステンのような金属パターン層を印刷パターン層として使うことができる。これによって、本発明による印刷用ロールは、相対的に銅より高い硬度の金属パターン層を印刷パターン層として具現することができ、銅材料の印刷パターン層を用いる場合に比べて、ロールの寿命を向上させることができる。   In addition, the printing roll 110 according to the embodiment of the present invention includes a cylinder roll 110 and a printing pattern layer 124 of, for example, a tungsten material. In this case, a metal pattern layer such as tungsten having a relatively high hardness can be used as the print pattern layer as compared with a printing roll having a copper print pattern layer. As a result, the printing roll according to the present invention can implement a metal pattern layer having a hardness higher than that of copper as a printing pattern layer. Can be improved.

次に、前述の本発明の実施形態による印刷用ロールの製造方法について詳記し、重複する説明は省略することにする。   Next, the printing roll manufacturing method according to the above-described embodiment of the present invention will be described in detail, and redundant description will be omitted.

図2は、本発明の実施形態による印刷用ロールの製造方法を示す順序図で、図3及び図4は各々、本発明の実施形態による印刷用ロールの製造過程を説明するための図面である。   FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a printing roll according to an embodiment of the present invention. FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining a process for manufacturing a printing roll according to an embodiment of the present invention. .

図2に示すように、溶射材料を準備する(S110)。この溶射材料を準備するステップは、所定の金属カーバイド及び金属パウダを混合して混合物を製造するステップを含む。前記金属カーバイドまたは前記金属パウダには、銅(Cu)に比べて相対的に硬度が高い金属材料が挙げられる。一例として、前記金属カーバイドには、タングステンカーバイドが挙げられる。前記金属パウダには、コバルト、クロム、チタン、モリブデン、アルミニウム、ニッケルのうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。   As shown in FIG. 2, a thermal spray material is prepared (S110). The step of preparing the thermal spray material includes a step of mixing a predetermined metal carbide and metal powder to produce a mixture. Examples of the metal carbide or the metal powder include a metal material having a relatively higher hardness than copper (Cu). As an example, the metal carbide includes tungsten carbide. Examples of the metal powder include at least one of cobalt, chromium, titanium, molybdenum, aluminum, and nickel.

前記のような金属カーバイド及び金属パウダの含量は、多様に調節されてもよい。一例として、前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、4wt%〜15wt%のコバルトと、1wt%〜5wt%のクロムパウダとを混合して行われてもよい。他の例として、前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、3wt%〜12wt%のコバルトパウダと、1.5wt%〜6wt%のクロムパウダと、O.5wt%〜2wt%のニッケルパウダとを混合して行われてもよい。   The content of metal carbide and metal powder as described above may be variously adjusted. As an example, the step of preparing the thermal spray material may be performed by mixing 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 4 wt% to 15 wt% cobalt, and 1 wt% to 5 wt% chromium powder. As another example, the step of preparing the thermal spray material includes 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 3 wt% to 12 wt% cobalt powder, 1.5 wt% to 6 wt% chromium powder, and O.D. It may be performed by mixing 5 wt% to 2 wt% of nickel powder.

一実施形態によれば、前記金属カーバイドの粒子大きさは、略15μm〜45μmを有する。該金属カーバイドの粒子大きさが15μm未満の場合、溶射被膜の形成時に予め決められた溶融温度に至る前に金属カーバイドが溶融されてしまうという問題があり、また溶射材料状態(すなわち、パウダ状態)で飛散され易く、溶射工程処理の作業が難しくなる。これに対して、金属カーバイドの粒子大きさが45μm超の場合、溶射被膜の形成時に、予め決められた溶融温度で溶融せず、該金属カーバイドが溶射被膜内に決定状態として残留するという不都合がある。   According to an embodiment, the metal carbide has a particle size of approximately 15 μm to 45 μm. When the particle size of the metal carbide is less than 15 μm, there is a problem that the metal carbide is melted before reaching a predetermined melting temperature at the time of forming the sprayed coating, and the state of the sprayed material (that is, the powder state). The spraying process is difficult to perform. On the other hand, when the particle size of the metal carbide exceeds 45 μm, the metal carbide does not melt at a predetermined melting temperature when forming the sprayed coating, and the metal carbide remains in a determined state in the sprayed coating. is there.

図2及び図3を参照して、溶射材料を溶射方式(thermal spraying method)を用いてシリンダロール110の表面に溶射被膜122を形成する(S120)。この溶射方式は、所定の噴射器10を用いて、シリンダロール110の表面に所定の溶融性材料をコートする作業を含む。この溶射方式には、プラズマスプレー(plasma spraying)、デトネーションスプレー(detonations praying)、ワイヤアークスプレー工程(wire arc spraying)、フレームスプレー(flame spraying)、 ワームスプレー(warm spraying)、コールドスプレー(cold spraying)、高速フレーム溶射(HVOF)のうちの少なくともいずれか一つが挙げられる。   2 and 3, a thermal spray coating 122 is formed on the surface of the cylinder roll 110 using a thermal spraying method (S120). This thermal spraying method includes an operation of coating a predetermined meltable material on the surface of the cylinder roll 110 using a predetermined injector 10. The spraying method includes plasma spraying, detonation spraying, wire arc spraying, frame spraying, worm spraying, and cold spraying. And at least one of high-speed flame spraying (HVOF).

一例として、前記溶射方式として高速フレーム溶射方式を使ってもよい。この高速フレーム溶射方式を用いる場合、他の溶射方式に比べて相対的に徽密な溶射被膜組職の形成が可能になり、印刷工程においてインクが転移されるという不都合が発生されない。他の例として、前記真空プラズ、マスプレー方式が挙げられ、この場合にも他の溶射方式に比べて相対的に微細な溶射被膜組職を形成することができる。   As an example, a high-speed flame spraying method may be used as the spraying method. When this high-speed flame spraying method is used, it is possible to form a relatively dense sprayed coating composition as compared with other spraying methods, and there is no inconvenience that ink is transferred in the printing process. Other examples include the vacuum plasma and maspray methods, and in this case as well, a relatively fine spray coating composition can be formed as compared with other spray methods.

一方、前記溶射被膜122の形成工程は、前記溶射被膜122の厚さT2が略150μm〜400μmに調節されるように行われる。前記溶射被膜122の厚さT2を150μm以上にする理由は、前記溶射被膜122が印刷パターン層124として機能するための最小限の厚さマージンを確保するためである。詳しくは、前記溶射被膜122の形成後には、後続工程として溶射被膜122を平坦化する工程が行われる。この平坦化工程は、前記のような溶射被膜形成工程後及び後述するレーザ加工工程後に選択的に行われてもよい。このような平坦化工程によって、溶射被膜122の厚さが略30μm〜100μmに減少することができる。また、前記溶射被膜122に対して一定深みの溝126を形成することによって、印刷パターン層として機能することができる。これによって、前記のような平坦化による厚さの減少及び印刷パターン層のための溝の形成などを考慮すると、前記溶射被膜122の厚さT2は望ましくは、略150μm以上に設ける。これに対して、前記溶射被膜122の厚さT2が400μm超の場合、前記溶射被膜122を形成する工程時間が過度に増加し、溶射材料の使用量が不必要に増加することになる。   Meanwhile, the step of forming the thermal spray coating 122 is performed such that the thickness T2 of the thermal spray coating 122 is adjusted to approximately 150 μm to 400 μm. The reason why the thickness T2 of the thermal spray coating 122 is 150 μm or more is to ensure a minimum thickness margin for the thermal spray coating 122 to function as the printed pattern layer 124. Specifically, after the sprayed coating 122 is formed, a step of flattening the sprayed coating 122 is performed as a subsequent process. This flattening step may be selectively performed after the sprayed coating forming step as described above and after a laser processing step described later. By such a flattening process, the thickness of the thermal spray coating 122 can be reduced to about 30 μm to 100 μm. Further, by forming a groove 126 having a certain depth in the sprayed coating 122, it can function as a printed pattern layer. Accordingly, considering the thickness reduction due to the planarization and the formation of grooves for the printed pattern layer, the thickness T2 of the thermal spray coating 122 is desirably set to about 150 μm or more. On the other hand, when the thickness T2 of the thermal spray coating 122 exceeds 400 μm, the process time for forming the thermal spray coating 122 increases excessively, and the amount of the thermal spray material used increases unnecessarily.

次に、図2及び図4に示すように、溶射被膜122に対してレーザ加工工程を行って前記溶射被膜122に溝126を形成することによって、印刷パターン層124を形成する(S130)。該レーザ加工工程は、所定のレーザ20を用いて前記溶射被膜122に直接レーザを調査することによって行われる。   Next, as shown in FIGS. 2 and 4, a laser processing step is performed on the thermal spray coating 122 to form grooves 126 in the thermal spray coating 122, thereby forming a printed pattern layer 124 (S130). The laser processing step is performed by directly investigating the laser on the thermal spray coating 122 using a predetermined laser 20.

このレーザ加工工程には、二酸化炭素レーザ、酸素レーザ、イットリウムアルニウムガーネットレーザ(Yttrium Aluminum Garnet laser:YAG laser)、エキシマレーザ、ファイパーレーザのうちのいずれか一つを用いる工程が挙げられる。一例として、前記レーザ直接加工工程は、略1000nm〜1100nm波長及び略数十ナノ秒(ns)以下のパルス幅を有するファイバーレーザ(fiber laser)を使ってもよい。望ましくは、略300ns以下の相対的にショートなパルス幅を有するファイバーレーザで溝を形成することができる。前記ファイバーレーザのパルス幅が300ns超、ひいては、マイクロ単位以上の場合、レーザ加工工程時レーザの瞬間出力が低く、該レーザ加工に必要な瞬間エネルギが十分ではないことがある。前記レーザの加工深みは、略5μm〜30μmであってもよい。これによって、略5μm〜30μmの深みDを有する前記溝126が形成される。   Examples of the laser processing step include a step of using any one of a carbon dioxide laser, an oxygen laser, a yttrium aluminum garnet laser (YAG laser), an excimer laser, and a fiper laser. As an example, the laser direct processing step may use a fiber laser having a wavelength of about 1000 nm to 1100 nm and a pulse width of about several tens of nanoseconds (ns) or less. Desirably, the grooves can be formed with a fiber laser having a relatively short pulse width of approximately 300 ns or less. When the pulse width of the fiber laser exceeds 300 ns, and more than a micro unit, the instantaneous output of the laser during the laser processing step is low, and the instantaneous energy required for the laser processing may not be sufficient. The laser processing depth may be approximately 5 μm to 30 μm. As a result, the groove 126 having a depth D of about 5 μm to 30 μm is formed.

前述のようなレーザ加工工程は、略1回〜7回位繰り返して行われる。詳しくは、1回のレーザ加工工程によって、溶射被膜122は、略3μm〜5μmの深みに加工される。これによって、前述のような所望の深み、すなわち略5μm〜30μmの深みDを有する溝126を形成するためには、前述のようになレーザ加工工程を略1回〜7回位繰り返して行う。   The laser processing step as described above is repeated approximately 1 to 7 times. Specifically, the thermal spray coating 122 is processed to a depth of about 3 μm to 5 μm by one laser processing step. Thus, in order to form the groove 126 having the desired depth as described above, that is, the depth D of about 5 μm to 30 μm, the laser processing step as described above is repeated about once to about 7 times.

また、前記レーザ加工工程の前または後には、前記溶射被膜122を平坦化する作業が追加に行われてもよい。この平坦化工程は機械的平坦化工程として、前記溶射方式によって形成された溶射被膜122の表面を平坦化する作業である。この平坦化工程は前述のように、前記印刷パターン層124の厚さT1が略350μm以下に調節されるように行われる。   Further, before or after the laser processing step, an operation of flattening the sprayed coating 122 may be additionally performed. This flattening process is an operation of flattening the surface of the thermal spray coating 122 formed by the thermal spraying method as a mechanical flattening process. As described above, this flattening step is performed so that the thickness T1 of the printed pattern layer 124 is adjusted to about 350 μm or less.

前述のように、本発明の実施形態による印刷用ロールの製造方法は、シリンダロール110上に溶射被膜122を形成するステップと、前記溶射被膜122にレーザ直接加工工程によって印刷パターン層124を形成するステップとを含む。この場合、めっき及びエッチング工程のような相対的に複雑で且つ高費用の生産設備が不要である。これによって、発明による印刷用ロールの製造方法は、めっき及びエッチング工程を用いてロールを製造する場合に比べて、工程を単純化し、生産性を向上することができる。   As described above, in the method for manufacturing a printing roll according to an embodiment of the present invention, the thermal spray coating 122 is formed on the cylinder roll 110, and the print pattern layer 124 is formed on the thermal spray coating 122 by a laser direct processing process. Steps. In this case, relatively complicated and expensive production facilities such as plating and etching processes are unnecessary. Thereby, the manufacturing method of the printing roll according to the invention can simplify the process and improve the productivity as compared with the case of manufacturing the roll using the plating and etching processes.

また、本発明の実施形態による印刷用ロールの製造方法は、銅に比べて相対的に高い硬度を有するタングステンなどの金属パターン層を印刷パターン層として用いる印刷用ロールを製造することができる。これによって、本発明による印刷用ロールの製造方法は、銅パターン層を印刷パターン層として用いる印刷用ロールに比べて、印刷工程時にめっきパターン層の表面保護層の剥れによって生じる印刷不良や寿命減少を防止する印刷用ロールを製造することができる。   Moreover, the manufacturing method of the printing roll by embodiment of this invention can manufacture the printing roll which uses metal pattern layers, such as tungsten which has comparatively high hardness compared with copper, as a printing pattern layer. As a result, the printing roll manufacturing method according to the present invention reduces printing defects and lifespan caused by peeling of the surface protective layer of the plating pattern layer during the printing process, compared to a printing roll using a copper pattern layer as a printing pattern layer. It is possible to manufacture a printing roll that prevents the above.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

100 印刷用ロール
110 シリンダロール
122 容射被膜
124 印刷パターン層
126 溝
100 Printing Roll 110 Cylinder Roll 122 Spray Coating 124 Print Pattern Layer 126 Groove

Claims (12)

シリンダロールと、
前記シリンダロールに溶射方式によって形成された印刷パターン層と
を含む印刷用ロール。
A cylinder roll;
A printing roll comprising: a printing pattern layer formed on the cylinder roll by a thermal spraying method.
前記印刷パターン層は、高速フレーム溶射(HVOF)方式を用いて形成された溶射被膜をレーザで加工して形成される、請求項1に記載の印刷用ロール。   The printing roll according to claim 1, wherein the printing pattern layer is formed by processing a thermal spray coating formed using a high-speed flame spraying (HVOF) method with a laser. 前記印刷パターン層の厚さは、350μm以下である請求項1に記載の印刷用ロール。   The printing roll according to claim 1, wherein the thickness of the printing pattern layer is 350 μm or less. 前記印刷パターン層は、5μm〜30μmの深みの溝を有する請求項1に記載の印刷用ロール。   The printing roll according to claim 1, wherein the printing pattern layer has a groove having a depth of 5 μm to 30 μm. 溶射材料を準備するステップと、
前記溶射材料を用いてシリンダロール上に溶射被膜を形成するステップと、
前記溶射被膜に対してレーザ加工工程を行って印刷パターン層を形成するステップと
を含む印刷用ロールの製造方法。
Preparing a thermal spray material;
Forming a thermal spray coating on a cylinder roll using the thermal spray material;
Forming a print pattern layer by performing a laser processing step on the sprayed coating.
前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%の金属カーバイド及び5wt%〜20wt%の金属パウダを混合するステップを含む請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The method for manufacturing a printing roll according to claim 5, wherein the step of preparing the thermal spray material includes a step of mixing 80 wt% to 95 wt% of metal carbide and 5 wt% to 20 wt% of metal powder. 前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、4wt%〜15wt%のコバルトと、1wt%〜5wt%のクロムパウダとを混合するステップを含む、請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The printing according to claim 5, wherein the step of preparing the thermal spray material comprises mixing 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 4 wt% to 15 wt% cobalt, and 1 wt% to 5 wt% chromium powder. Manufacturing method for a roll. 前記溶射材料を準備するステップは、80wt%〜95wt%のタングステンカーバイドと、3wt%〜12wt%のコバルトパウダと、1.5wt%〜6wt%のクロムパウダと、0.5wt%〜2wt%のニッケルパウダとを混合するステップを含む、請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The step of preparing the thermal spray material includes 80 wt% to 95 wt% tungsten carbide, 3 wt% to 12 wt% cobalt powder, 1.5 wt% to 6 wt% chromium powder, and 0.5 wt% to 2 wt% nickel powder. The manufacturing method of the roll for printing of Claim 5 including the step which mixes. 前記溶射被膜を形成するステップは、前記溶射材料を高速フレーム溶射(HVOF)方式によって行われる、請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The method for producing a printing roll according to claim 5, wherein the step of forming the sprayed coating is performed by a high-speed flame spraying (HVOF) method for the sprayed material. 前記印刷パターン層を形成するステップは、前記溶射被膜を1000nm〜1100nm波長及び300ns以下のパルス幅を有するレーザで加工するステップを含む、請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The method for producing a printing roll according to claim 5, wherein the step of forming the printing pattern layer includes a step of processing the thermal spray coating with a laser having a wavelength of 1000 nm to 1100 nm and a pulse width of 300 ns or less. 前記溶射被膜を形成するステップは、前記溶射被膜が150μm〜400μmの厚さを有するように行われ、
前記印刷パターン層を形成するステップは、前記印刷パターン層が350μm以下の厚さを有するように行われる、請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。
The step of forming the sprayed coating is performed such that the sprayed coating has a thickness of 150 μm to 400 μm,
The method for producing a printing roll according to claim 5, wherein the step of forming the printing pattern layer is performed so that the printing pattern layer has a thickness of 350 μm or less.
前記溶射被膜を平坦化する工程を、さらに含む請求項5に記載の印刷用ロールの製造方法。   The manufacturing method of the printing roll of Claim 5 which further includes the process of planarizing the said thermal spray coating.
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