JP2015024619A - 印刷装置および印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】長尺基材の表面に対して印刷ムラなく均一に印刷パターンを形成できること。
【解決手段】本発明の一態様である印刷装置は、凹版部を形成する複数の凹部内にインクを順次充満させるグラビアロールと、グラビアロールによって複数の凹部内のインクを順次転写され、転写されたインクを、連続的に搬送される長尺基材の表面に順次印刷するオフセットロールと、を備える。凹版部における単位面積当たりの凹部の容積は、６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下である。インクの粘度は、１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下である。長尺基材の表面に加えるオフセットロールの圧力は、１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋼帯等の帯状の基材（以下、長尺基材という）にインクを印刷する印刷装置および印刷方法に関するものである。

従来から、版面を構成する細かい凹部（以下、グラビアセルという）がロール表面に多数形成されたグラビアロールを用いて、紙等の媒体に写真や絵画等を印刷するグラビアオフセット印刷が知られている。グラビアオフセット印刷では、グラビアロールによってインクを汲み取ることにより、グラビアロールの各グラビアセルにインクを充填する。このグラビアロールから余分なインクを掻き取った後、各グラビアセル内のインクをオフセットロールに転写し、順次搬送される長尺基材の表面にオフセットロールを介してインクを転写（印刷）する。これらの処理を長尺基材の搬送に対応して繰り返すことにより、長尺基材の表面に所望の印刷パターンを形成する。この長尺基材表面の印刷パターンの模様は、グラビアロール表面の多数のグラビアセルによって表される模様と同じである。

また、上述したグラビアオフセット印刷を行って、鋼帯表面の所定部分にレジストをエッチング防止用マスクとして印刷し、鋼帯表面のうちのレジストが印刷されない部分（以下、非印刷部分という）をエッチングすることにより、この鋼帯表面に所望の模様を形成する方法が知られている。一般に、鋼帯等の金属板にレジストを印刷する方法として、平板オフセット法が知られている。しかし、平板オフセット法によって金属板に印刷されたレジストは、金属板表面の被覆厚みが薄いため、エッチングを防止するレジスト被覆として適さない。また、半導体製造分野等において用いられるフォトエッチング法は、金属板表面にレジストを精度良く印刷可能な技術であるが、鋼帯等の長尺基材の表面にレジストを印刷する場合にコストが高くなる。これらの手法に対し、上述したグラビアオフセット印刷によれば、大量の長尺基材の表面にレジストを安価に印刷することが可能である。このため、鋼帯表面へのレジスト印刷に際し、グラビアオフセット印刷は好適な印刷手法である。

なお、グラビアオフセット印刷に用いるグラビアロールの版面には、上述したグラビアセルが一定間隔毎に多数形成されている。すなわち、これら多数のグラビアセルの形成部分には、隣り合う各グラビアセル同士を隔てる境界部分が存在する。この境界部分は、インク転写を行わない版面部分である。このような境界部分に対応する鋼帯表面上の部分（以下、セル境界部分という）では、レジストが意図せず印刷されない事態、または、印刷されたレジストの膜厚さが極端に薄くなる事態が起こり得る。このため、鋼帯表面の意図的な非印刷部分をエッチングする際、本来はエッチングすべきではないセル境界部分がエッチングされてしまう場合がある。このような問題を解消するために、例えば、レジストインクの粘度範囲、グラビアセルのメッシュ数、およびオフセットロールと鋼帯表面との接触長さ（ニップ幅）を規定する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特許第３２５５４９８号公報

例えば、エッチング処理によって鋼帯表面に目的パターンの模様を均一に形成するためには、鋼帯表面のうちのレジストインクを印刷した部分の意図せぬエッチングを回避するとともに、鋼帯表面の非印刷部分（エッチング処理対象部分）の形状を均一にすることが必要不可欠である。これを実現するためには、グラビアオフセット印刷によって、鋼帯表面のうちのエッチング処理対象以外の部分に対し、印刷ムラのないようにレジストインクを印刷するとともに、レジストインクの均一な印刷パターンを形成する必要がある。しかしながら、鋼帯等の長尺基材の表面に印刷ムラなく均一な印刷パターンを形成可能なグラビアオフセット印刷の技術については、従来、明らかとされていない。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、長尺基材の表面に対して印刷ムラなく均一に印刷パターンを形成するグラビアオフセット印刷を実現可能な印刷装置および印刷方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる印刷装置は、複数の凹部によって形成される凹版部を有し、前記複数の凹部内にインクを順次充満させるグラビアロールと、前記グラビアロールによって前記複数の凹部内のインクを順次転写され、転写された前記インクを、連続的に搬送される長尺基材の表面に順次印刷するオフセットロールと、を備え、前記凹版部における単位面積当たりの前記凹部の容積は、６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下であり、前記インクの粘度は、１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下であり、前記長尺基材の表面に加える前記オフセットロールの圧力は、１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷装置は、上記の発明において、前記グラビアロールは、前記凹版部と前記凹版部以外の非凹部とを、前記グラビアロールの周方向に規則性を持って配置されるように有し、前記凹版部の各凹部と前記非凹部とのなす角度は、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下であることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷装置は、上記の発明において、前記インクは、レジストインクであることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷方法は、凹版部を構成する複数の凹部が形成されたグラビアロールを用い、連続的に搬送される長尺基材の表面にインクを印刷する印刷方法において、前記グラビアロールにより前記インクを汲み取って、前記複数の凹部内に前記インクを順次充満させるインク汲み取りステップと、前記グラビアロールからオフセットロールに前記複数の凹部内のインクを順次転写し、転写した前記インクを、前記オフセットロールから前記長尺基材の表面に転写して印刷する転写印刷ステップと、を含み、前記凹版部における単位面積当たりの前記凹部の容積を６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下とし、前記インクの粘度を１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下とし、前記長尺基材の表面に加える前記オフセットロールの圧力を１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下とすることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷方法は、上記の発明において、前記グラビアロールの周方向に規則性を持つように、前記凹版部と前記凹版部以外の非凹部とを前記グラビアロールの外周面に配置し、前記凹版部の各凹部と前記非凹部とのなす角度を、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下とすることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷方法は、上記の発明において、前記インクとしてレジストインクを用いることを特徴とする。

本発明によれば、長尺基材の表面に対して印刷ムラなく均一に印刷パターンを形成することができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる印刷装置の一構成例を示す図である。 図２は、グラビアロールの凹版部および非凹部の一構成例を示す図である。 図３は、グラビアロールの凹版部および非凹部の構成の別例を示す図である。 図４は、グラビアロールの凹版部を構成するグラビアセルの一例を示す図である。 図５は、本発明の実施の形態にかかる印刷方法の一例を示すフローチャートである。 図６は、鋼帯表面のインク膜厚に応じて異なる鋼帯表面のエッチング処理後の状態を説明する図である。 図７は、グラビアロールのセル容積と鋼帯表面のインク膜厚との相関を示す図である。 図８は、グラビアロールのセル傾斜角度に影響される鋼帯表面のエッチング処理対象部分の形成精度を説明する図である。 図９は、グラビアロールのセル傾斜角度と鋼帯表面のエッチング幅差との相関を示す図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明にかかる印刷装置および印刷方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、印刷対象の長尺基材の一例として鋼帯を例示し、長尺基材に印刷するインクの一例としてレジストインクを例示して本発明を説明するが、本実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、各図面において同一構成部分には同一符号を付している。

（プロセスライン）
まず、本発明の実施の形態にかかる印刷装置を適用したプロセスラインの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる印刷装置の一構成例を示す図である。なお、図１には、プロセスラインの一部、具体的には、鋼帯１５に対するレジスト印刷およびエッチング処理を行うラインが図示されている。

図１に示すように、本実施の形態におけるプロセスラインは、鋼帯１５に対するレジストの印刷処理を行う印刷装置１と、鋼帯１５の表面に塗布されたレジストインク３を乾燥する乾燥装置１１と、鋼帯１５に対するエッチング処理を行うエッチング装置１２とを備える。このプロセスラインにおいては、図１に示すように、鋼帯１５の搬送経路に沿って鋼帯１５の搬送方向順に、印刷装置１と、乾燥装置１１と、エッチング装置１２とが配置される。また、このプロセスラインは、鋼帯１５を搬送する複数の搬送ロール（図示せず）を備える。

印刷装置１は、順次搬送される鋼帯１５の表面に対し、グラビアオフセット印刷法によってレジストインク３を印刷する。この場合、印刷装置１は、鋼帯１５の表面のうち、エッチング処理対象部分にレジストインク３を印刷せず、エッチング処理対象部分以外の部分（以下、エッチング防止対象部分という）にレジストインク３を印刷する。このような印刷装置１の構成の詳細については、後述する。

印刷装置１によってレジストインク３を印刷された鋼帯１５は、その搬送方向に連続的に進行して、乾燥装置１１内に搬入される。乾燥装置１１は、連続搬送中の鋼帯１５に対してレジストインク３の焼付け処理を行う。これにより、乾燥装置１１は、この鋼帯１５の表面上のレジストインク３を乾燥させて硬化する。エッチング装置１２は、乾燥装置１１によってレジストインク３を焼き付けられた後の鋼帯１５を順次受け入れる。エッチング装置１２は、この連続搬送中の鋼帯１５の表面に対してエッチング処理を行う。この場合、エッチング装置１２は、鋼帯１５の表面のうち、レジストインク３の非印刷部分（エッチング処理対象部分）をエッチング処理する。一方、鋼帯１５の表面上のレジストインク３は、エッチング防止用のレジストマスクとして作用する。すなわち、このレジストインク３の膜は、鋼帯１５のエッチング防止対象部分に対するエッチング処理を防止する。このようなエッチング処理により、鋼帯１５の表面には、非印刷部分の形状に応じたパターンが形成される。エッチング処理後の鋼帯１５は、エッチング装置１２から送出され、エッチング装置１２の下流側に向けて順次搬送される。なお、この鋼帯１５の表面上に残存するレジストインク３の膜は、例えばエッチング装置１２の下流側に配置された所定の設備（図示せず）によって除去される。

（印刷装置の構成）
つぎに、図１を参照しつつ、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１の構成について説明する。図１に示すように、印刷装置１は、レジストインク３を貯留するコーターパン２と、鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷（グラビアオフセット印刷）するためのグラビアロール４およびオフセットロール８と、グラビアロール４の余分なレジストインク３を除去するブレード７と、オフセットロール８の余分なレジストインク３を除去するブレード９と、バックアップロール１０とを備える。

コーターパン２は、鋼帯１５の表面に印刷するレジストインク３を貯留する容器である。コーターパン２には、所定の供給設備によってレジストインク３が自動供給される。あるいは、作業者によってコーターパン２にレジストインク３が適宜供給される。また、コーターパン２は、ブレード７，９によってグラビアロール４またはオフセットロール８から掻き取られたレジストインク３を収容する。このようなコーターパン２内のレジストインク３の粘度（以下、インク粘度と適宜いう）は、１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下の範囲内である。

グラビアロール４は、コーターパン２内からレジストインク３を順次汲み取り、汲み取ったレジストインク３をオフセットロール８に順次転写するロール体である。図１に示すように、グラビアロール４は、その一部分をコーターパン２内のレジストインク３に浸すように配置される。且つ、グラビアロール４は、オフセットロール８と外周面同士を一部接触させるように配置される。

また、図１に示すように、グラビアロール４は、その外周面に凹版部５と非凹部６とを有する。図２は、グラビアロールの凹版部および非凹部の一構成例を示す図である。図３は、グラビアロールの凹版部および非凹部の構成の別例を示す図である。図４は、グラビアロールの凹版部を構成するグラビアセルの一例を示す図である。なお、図２，３には、グラビアロール４の外周面に形成された複数の凹版部５および非凹部６の一部分が図示されている。

凹版部５は、図２，３に示すように、複数のグラビアセル５ａによって形成される。複数のグラビアセル５ａの各々は、例えば図４に示すように、四角錐台状の凹部である。これら複数のグラビアセル５ａは、鋼帯１５の表面に印刷するレジストインク３の印刷パターンに対応して、グラビアロール４の外周面に形成される。すなわち、凹版部５は、この印刷パターンに対応する形状（同形状を含む）のパターンを、複数のグラビアセル５ａによってグラビアロール４の外周面に表している。このような凹版部５における単位面積当たりのグラビアセル５ａの容積（以下、セル容積という）は、６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下の範囲内である。

非凹部６は、グラビアロール４の外周面のうちの凹版部５以外の部分、すなわち、グラビアセル５ａが形成されていない部分である。グラビアロール４の外周面において、非凹部６は、図２，３に示すように、所定のパターンをなす凹版部５同士の間の境界部分であり、鋼帯１５の表面のうちの非印刷部分（レジストインク３が印刷されない部分）に対応する。このような非凹部６と凹版部５の各グラビアセル５ａとのなす角度（以下、セル傾斜角度という）は、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下である。本実施の形態において、このセル傾斜角度θは、図２に示すように、非凹部６に対するグラビアセル５ａの傾斜角度であり、グラビアセル５ａの開口端における一つの辺５ｂ（図４参照）と非凹部６の端辺とのなす角度として定義される。例えば、グラビアセル５ａの一つの辺５ｂは、非凹部６に対向または接触する辺であり、この非凹部６の端辺は、凹版部５と非凹部６との境界線である。

ここで、図３に示すように非凹部６に対して平行なグラビアセル５ａの配置は、上述したセル傾斜角度θの範囲を満足するグラビアセル５ａの配置態様の一つである。すなわち、非凹部６に対してグラビアセル５ａが平行に配置された場合、この非凹部６とグラビアセル５ａとのなすセル傾斜角度θは、０［度］であり、上述した２０［度］以下の範囲に含まれる。

グラビアロール４は、上述した凹版部５と凹版部５以外の非凹部６とを、グラビアロール４の周方向に規則性を持って配置されるように有する。例えば図２，３に示すように、グラビアロール４は、その周方向に凹版部５と非凹部６とが一定の間隔で交互に配置されるように、複数の凹版部５および非凹部６を有する。なお、図２，３に示すグラビアロール４の周方向は、グラビアロール４の回転方向と同じ方向である。グラビアロール４は、図１に示すように周方向に回転しながら、各凹版部５の複数のグラビアセル５ａ内にレジストインク３を順次充満させ、これら各グラビアセル５ａ内のレジストインク３をオフセットロール８の外周面に順次転写する。

ブレード７は、図１に示すように、その先端部分をグラビアロール４の外周面に接触させるように配置される。ブレード７は、グラビアロール４の回転力を利用して、グラビアロール４の余分なレジストインク３を掻き取る。具体的には、ブレード７は、複数のグラビアセル５ａの各々から、グラビアセル５ａの容積に比して過多の分のレジストインク３を掻き取る。これにより、各グラビアセル５ａ内のレジストインク３の量を、鋼帯１５に対するレジスト印刷に適した量に調整する。また、ブレード７は、グラビアロール４の非凹部６に付着したレジストインク３を掻き取る。これにより、ブレード７は、鋼帯１５のエッチング処理対象部分（非印刷部分）に対するレジストインク３の意図せぬ印刷を抑制する。このようなブレード７によってグラビアロール４から掻き取られたレジストインク３は、コーターパン２内へ回収され、その後、再利用される。

オフセットロール８は、連続的に搬送される鋼帯１５の表面にレジストインク３を順次印刷するロール体である。具体的には、オフセットロール８は、例えば鋼ロールの外周面にゴムをライニングしてなるゴムロールを用いて実現され、図１に示すように、グラビアロール４とバックアップロール１０との間に配置される。この配置状態において、オフセットロール８は、図１に示すように、グラビアロール４と外周面同士を一部接触させる。且つ、オフセットロール８は、バックアップロール１０と協同して鋼帯１５を表裏両面から挟む。オフセットロール８は、図１に示すように周方向に回転しながら、グラビアロール４によって各凹版部５から複数のグラビアセル５ａ内のレジストインク３を順次転写され、転写されたレジストインク３を、連続搬送中の鋼帯１５の表面に順次転写して印刷する。この印刷処理において、オフセットロール８は、バックアップロール１０に支持された鋼帯１５を押圧することにより、鋼帯１５の表面にレジストインク３を転写する。この際、鋼帯１５の表面に加えるオフセットロール８の圧力（以下、ニップ圧力という）は、線圧であって、１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下の範囲内である。一方、オフセットロール８は、上述した回転を継続しながら、バックアップロール１０と協同して、レジストインク３を印刷した後の鋼帯１５をその搬送方向に順次送出する。

なお、オフセットロール８は、グラビアロール４との近接点または密接点においてグラビアロール４と同じ方向に回転するナチュラル回転を行うとともに、バックアップロール１０に対しても、これと同様のナチュラル回転を行う。この結果、オフセットロール８は、グラビアロール４の複数のグラビアセル５ａによって表されるレジストインク３のパターンを鋼帯１５の表面に精度よく転写することができる。また、オフセットロール８は、その外周面がゴムによって被覆されているので、バックアップロール１０に支持された鋼帯１５を押圧した際に鋼帯１５の表面に傷がつくことを防止できる。

ブレード９は、図１に示すように、その先端部分をオフセットロール８の外周面に接触させるように配置される。ブレード９は、オフセットロール８の回転力を利用して、オフセットロール８の余分なレジストインク３を掻き取る。具体的には、ブレード９は、鋼帯１５の表面にレジストインク３を転写後のオフセットロール８の外周面に残存するレジストインク３を掻き取る。仮に転写後のオフセットロール８にレジストインク３が残存した場合、グラビアロール４からオフセットロール８へ新たに転写されるレジストインク３と残存のレジストインク３とが重なる。この結果、鋼帯１５の表面のうちの本来印刷すべきではない部分（例えばエッチング処理対象部分）にレジストインク３を印刷する印刷不良が生じてしまう。ブレード９は、オフセットロール８に残存のレジストインク３を掻き取ることにより、上記の印刷不良を防止する。このようなブレード９によってオフセットロール８から掻き取られたレジストインク３は、コーターパン２内へ回収され、その後、再利用される。

なお、上述したブレード７，９の素材は、金属であってもよいし、ゴム等の弾性樹脂であってもよい。すなわち、本発明において、ブレード７，９は、グラビアロール４またはオフセットロール８の余分なレジストインク３の均一な掻き取りを行えればよく、特に、その素材は問われない。

バックアップロール１０は、図１に示すように、鋼帯１５を挟んでオフセットロール８と外周面同士を対向させるように配置される。バックアップロール１０は、図１に示すように周方向に回転しながら、オフセットロール８と協同して鋼帯１５をその表裏両側から挟むとともに、レジストインク３を転写後の鋼帯１５をその搬送方向に順次送出する。この際、バックアップロール１０は、上述したオフセットロール８によってレジストインク３が印刷される鋼帯１５をその裏面（レジストインク３を印刷される面の反対側の面）を支持する。これと同時に、バックアップロール１０は、その外周方向に回転して、この印刷処理後の鋼帯１５を乾燥装置１１に向けて案内する。

（印刷方法）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる印刷方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる印刷方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる印刷方法では、図１に示したようにグラビアロール４およびオフセットロール８等を有する印刷装置１を用い、連続的に搬送される鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷する。

具体的には、図５に示すように、印刷装置１は、グラビアロール４により、インクとしてレジストインク３を汲み取る（ステップＳ１０１）。このステップＳ１０１において、印刷装置１は、所定のセル容積に設定されたグラビアロール４をその周方向に回転させ、このグラビアロール４の各凹版部５によって、所定のインク粘度のレジストインク３をコーターパン２から順次汲み取る。これにより、印刷装置１は、各凹版部５の複数のグラビアセル５ａ内にレジストインク３を順次充満させる。本実施の形態においては、レジストインク３のインク粘度を１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下の範囲内に調整している。また、図２，３に示したように、グラビアロール４の周方向に規則性を持つように凹版部５と非凹部６とをグラビアロール４の外周面に配置し、このような凹版部５における複数のグラビアセル５ａのセル容積を６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下の範囲内に設定している。さらには、各グラビアセル５ａのセル傾斜角度θ（図２参照）を２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下の範囲内に設定している。

つぎに、印刷装置１は、グラビアロール４の余分なインクを除去する（ステップＳ１０２）。このステップＳ１０２において、印刷装置１は、ブレード７により、複数のグラビアセル５ａの各々から、過剰分のレジストインク３を掻き取る。これにより、印刷装置１は、各グラビアセル５ａ内のレジストインク３の量を印刷に適した量に調整し、この調整後のレジストインク３の量を保持する。また、印刷装置１は、グラビアロール４の非凹部６に付着したレジストインク３をブレード７によって掻き取り、除去する。

ついで、印刷装置１は、グラビアロール４からオフセットロール８にインクを転写してオフセットロール８から鋼帯１５にインクを転写印刷する（ステップＳ１０３）。このステップＳ１０３において、印刷装置１は、グラビアロール４とともにオフセットロール８をその周方向に回転させ、このグラビアロール４から、このオフセットロール８に複数のグラビアセル５ａ内のレジストインク３を順次転写する。続いて、印刷装置１は、上記のように転写したレジストインク３を、オフセットロール８から連続搬送中の鋼帯１５の表面に順次転写する。このようにして、印刷装置１は、連続搬送中の鋼帯１５の表面にレジストインク３を順次印刷する。本実施の形態においては、オフセットロール８から鋼帯１５の表面にレジストインク３を順次転写印刷する際のニップ圧力を１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下の範囲内に設定している。一方、印刷装置１は、グラビアロール４、オフセットロール８、およびバックアップロール１０の各回転動作を継続して行い、これにより、レジストインク印刷後の鋼帯１５をその搬送方向に順次送出する。

その後、印刷装置１は、オフセットロール８に残存のインクを除去する（ステップＳ１０４）。このステップＳ１０４において、印刷装置１は、鋼帯１５の表面にレジストインク３を転写後のオフセットロール８の外周面に残存するレジストインク３を、ブレード９によって掻き取り、除去する。これにより、印刷装置１は、オフセットロール８の外周面を、グラビアロール４から新たにレジストインク３を転写可能な状態にする。

印刷装置１は、ステップＳ１０４の処理ステップを実行後、上述したステップＳ１０１に戻り、このステップＳ１０１以降の処理ステップを順次繰り返す。これにより、印刷装置１は、連続的に搬送される鋼帯１５の表面に、レジストインク３の目的とする印刷パターンを形成することができる。

（グラビアロールのセル容積の範囲）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１のグラビアロール４における単位面積当たりのグラビアセル５ａの容積（セル容積Ｃ）について説明する。本発明者等は、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するための好適なセル容積Ｃの範囲を確認すべく、基礎調査を実施した。本基礎調査においては、図１に示した印刷装置１のグラビアロール４のセル容積Ｃを４．０〜６５［ｃｍ³／ｍ²］に変更し、このようにセル容積Ｃを変更した印刷装置１を用いて、鋼帯１５の表面に転写されるレジストインク３のインク膜厚ｄと、インク印刷後の鋼帯１５の表面におけるエッチング処理後の状態とを調査した。この鋼帯１５のエッチング処理後の状態としては、鋼帯１５の表面のうちのレジストインク３が印刷された部分（エッチング防止対象部分）におけるエッチング発生の有無と、レジストインク３が印刷されていない非印刷部分（エッチング処理対象部分）の形状とを調査した。

本基礎調査の条件としては、鋼帯１５の搬送速度（以下、ライン速度Ｖという）を６０［ｍ／分］とし、レジストインク３のインク粘度Ｂを１５００［ｍＰａ・ｓ］とし、グラビアセル５ａの形状を四角錐台（図４参照）とし、グラビアセル５ａのセル傾斜角度θを０［度］とした。また、鋼帯１５として、板厚０．２３［ｍｍ］の冷延鋼板を用いた。

図６は、鋼帯表面のインク膜厚に応じて異なる鋼帯表面のエッチング処理後の状態を説明する図である。図７は、グラビアロールのセル容積と鋼帯表面のインク膜厚との相関を示す図である。図６，７に示すインク膜厚ｄは、グラビアロール４からオフセットロール８を介して鋼帯１５の表面に転写印刷されたレジストインク３の膜厚である。このインク膜厚ｄは、以下に示す手法によって取得した。すなわち、鋼帯１５の表面に印刷されたレジストインク３を乾燥させた後、この印刷後の鋼帯１５のサンプルを採取する。ついで、レーザー顕微鏡を用い、この採取した鋼帯１５の表面におけるレジストインク３の印刷部分と非印刷部分との境界領域を観察する。観察した印刷部分と非印刷部分との高さの差から、この印刷部分のインク膜厚ｄを算出した。

図６の状態Ａ１に示されるように、鋼帯１５の表面のうちのエッチング処理対象部分１５ａを除く部分、すなわち、エッチング防止対象部分１５ｂにレジストインク３が印刷される。これにより、印刷後の鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂには、インク膜厚ｄのレジストインク３の膜が形成される。ここで、グラビアロール４のセル容積Ｃが６［ｃｍ³／ｍ²］未満である場合、図７に示すように、乾燥処理後の鋼帯１５の表面のインク膜厚ｄは、０．５［μｍ］未満となった。この場合、レジストインク３の膜厚不足に起因して、鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂにレジストインク３の印刷ムラが生じ、この印刷ムラが生じた鋼帯１５の表面部分が露出してしまう。このような鋼帯１５のエッチング処理後のサンプルを確認したところ、以下のような結果が得られた。すなわち、エッチング処理対象部分１５ａがエッチングされるのみならず、例えば図６に示す状態Ａ２のエッチング部分１６に例示されるように、本来エッチングが防止されるべきエッチング防止対象部分１５ｂにエッチングされた箇所が多数、確認された。

一方、グラビアロール４のセル容積Ｃが６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下の範囲内である場合、図７に示すように、乾燥処理後の鋼帯１５の表面のインク膜厚ｄは、０．５１〜６．８［μｍ］となった。この場合、鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂに印刷されたレジストインク３に印刷ムラは発生せず、エッチング防止対象部分１５ｂは、レジストインク３によって露出なく被覆された。このような鋼帯１５のエッチング処理後のサンプルを確認したところ、以下のような結果が得られた。すなわち、図６の状態Ａ３に示されるように、レジストインク３の膜によって、エッチング防止対象部分１５ｂのエッチングを防止するレジストマスクが形成され、エッチング防止対象部分１５ｂのエッチングは、このレジストマスクによって防止された。このようなエッチング防止対象部分１５ｂにはエッチングされた箇所がないことが、確認された。また、鋼帯１５の表面において、エッチング防止対象部分１５ｂ以外の部分の形状、すなわち、エッチング処理対象部分１５ａのパターンが、レジストインク３の均一な印刷パターンに対応して均一化された。これにより、エッチング処理対象部分１５ａの実際にエッチングされた部分の幅（以下、エッチング幅Ｗという）は、図６の状態Ａ３に示されるように、エッチング処理対象部分１５ａとエッチング防止対象部分１５ｂとの境界に沿って均一化された。

他方、グラビアロール４のセル容積Ｃが５０［ｃｍ³／ｍ²］を超過する場合、図７に示すように、乾燥処理後の鋼帯１５の表面のインク膜厚ｄは、７［μｍ］を超過した。このような鋼帯１５のエッチング処理後のサンプルを確認したところ、以下のような結果が得られた。すなわち、レジストインク３の膜厚が過剰であるため、レジストインク３は、乾燥する前に自身のレベリング作用によって流動する。このようなレジストインク３は、図６の状態Ａ４に示されるように、エッチング防止対象部分１５ｂからエッチング処理対象部分１５ａへ顕著に流れ込んでしまう。これにより、エッチング処理対象部分１５ａの目的とする幅に比してエッチング幅Ｗが意図せず狭まる部分（図６の状態Ａ４参照）が生じ、この結果、鋼帯１５の表面における非印刷部分の形状が不均一となった。

以上の結果から、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するためには、グラビアロール４のセル容積Ｃを６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下の範囲内に設定する必要があることが明らかとなった。

（インク粘度の範囲）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１によって鋼帯１５の表面に印刷されるレジストインク３の粘度（インク粘度Ｂ）について説明する。本発明者等は、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するための好適なインク粘度Ｂの範囲を確認すべく、基礎調査を実施した。本基礎調査においては、図１に示した印刷装置１を用い、インク粘度Ｂを５０〜３０００［ｍＰａ・ｓ］の範囲に変化させたレジストインク３を鋼帯１５の表面に印刷して、インク印刷後、インク乾燥後、およびエッチング処理後の各鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂ（印刷部分）におけるエッチング発生の有無と、エッチング処理対象部分１５ａ（非印刷部分）の形状とを調査した。

本基礎調査の条件としては、鋼帯１５のライン速度Ｖを６０［ｍ／分］とし、グラビアセル５ａの形状を四角錐台（図４参照）とし、グラビアロール４のセル容積Ｃを６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下とし、グラビアセル５ａのセル傾斜角度θを０［度］とした。また、鋼帯１５として、板厚０．２３［ｍｍ］の冷延鋼板を用いた。

インク粘度Ｂが１５０［ｍＰａ・ｓ］未満である場合、レジストインク３は、過小な粘度に起因して自身のレベリング作用が促進される。このため、レジストインク３は、鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂに印刷されてから乾燥硬化するまでの間に、エッチング防止対象部分１５ｂからエッチング処理対象部分１５ａへ流れ込む（図６の状態Ａ４参照）。これにより、エッチング処理対象部分１５ａにおいて露出の幅が意図せず狭くなる部分が発生し、あるいは、本来レジストインク３を印刷すべきではないエッチング処理対象部分１５ａ（鋼帯１５の非印刷部分）においてレジストインク３が印刷された箇所が発生した。この結果、鋼帯１５の表面における非印刷部分の形状が不均一となった。

一方、インク粘度Ｂが１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下の範囲内である場合、レジストインク３は、鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂに印刷されてから乾燥硬化するまでの間、自身のレベリングによるエッチング処理対象部分１５ａの狭幅化およびエッチング処理対象部分１５ａへの流れ込みを発生しない。このようなレジストインク３によって被覆されたエッチング防止対象部分１５ｂにはエッチングされた箇所がないことが、確認された。また、鋼帯１５の表面において、エッチング防止対象部分１５ｂ以外の部分の形状、すなわち、エッチング処理対象部分１５ａのパターンが、このようなレジストインク３の均一な印刷パターンに対応して均一化された。すなわち、鋼帯１５の非印刷部分の形状は、エッチング処理対象部分１５ａとエッチング防止対象部分１５ｂとの境界に沿って均一化された。

他方、インク粘度Ｂが２５００［ｍＰａ・ｓ］を超過する場合、図１に示したグラビアロール４の外周面とブレード７との間においてレジストインク３のすり抜けが顕著に発生してしまう。これに起因して、グラビアロール４の非凹部６にレジストインク３が残存し、これにより、鋼帯１５のエッチング処理対象部分１５ａに意図せずレジストインク３が印刷される。この結果、鋼帯１５の表面上のレジストインク３の印刷パターンが不均一となることから、鋼帯１５の目的とするエッチング形状（エッチング処理対象部分１５ａの目的パターン）が得られなかった。

以上の結果から、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するためには、レジストインク３のインク粘度Ｂを１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下の範囲内に設定する必要があることが明らかとなった。

（ニップ圧力の範囲）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１によって鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷する際にオフセットロール８から鋼帯１５の表面に加えられる圧力（ニップ圧力ｆ）について説明する。本発明者等は、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するための好適なニップ圧力ｆの範囲を確認すべく、基礎調査を実施した。本基礎調査においては、図１に示した印刷装置１のオフセットロール８と鋼帯１５との間のニップ圧力ｆを５〜１５０［ｋｇ／ｍ］に変更し、このようにニップ圧力ｆを変更した印刷装置１を用いて鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷し、インク印刷後およびインク乾燥後の各鋼帯１５の表面外観と、エッチング処理後の鋼帯１５のエッチング処理対象部分１５ａ（非印刷部分）の形状とを調査した。

本基礎調査の条件としては、鋼帯１５のライン速度Ｖを６０［ｍ／分］とし、グラビアセル５ａの形状を四角錐台（図４参照）とし、グラビアロール４のセル容積Ｃを６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下とし、グラビアセル５ａのセル傾斜角度θを０［度］とした。また、レジストインク３のインク粘度Ｂを１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下とし、鋼帯１５として、板厚０．２３［ｍｍ］の冷延鋼板を用いた。オフセットロール８としては、上述したように鋼ロールにゴムをライニングしたゴムロールを用いた。このオフセットロール８において、ゴムのライニング厚みは１０［ｍｍ］とし、ゴムの硬度はＨｓ８０度とした。

ニップ圧力ｆが１２［ｋｇ／ｍ］未満である場合、オフセットロール８の偏芯の影響により、オフセットロール８から鋼帯１５の表面へのレジストインク３の転写が不十分となる。このため、鋼帯１５の印刷部分（エッチング防止対象部分１５ｂ）へ十分なレジストインク３が転写されず、これに起因して、エッチング防止対象部分１５ｂにレジストインク３の印刷ムラが生じる。この結果、エッチング処理後の鋼帯１５の表面において、本来エッチングされるべきではない印刷部分、すなわち、エッチング防止対象部分１５ｂに多数のエッチング箇所が観察された。

一方、ニップ圧力ｆが１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下の範囲内である場合、オフセットロール８の外周面と鋼帯１５の表面との接触状態を、レジストインク３の印刷に適した状態に確保することが可能となる。このため、オフセットロール８から鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂへレジストインク３を印刷ムラなく適度に転写することができる。このようなレジストインク３によって被覆されたエッチング防止対象部分１５ｂには、エッチング箇所が発生しなかった。また、鋼帯１５のエッチング処理対象部分１５ａのパターン（非印刷部分の形状）がレジストインク３の均一な印刷パターンに対応して均一化されたことを確認することができた。

他方、ニップ圧力ｆが１００［ｋｇ／ｍ］を超過する場合、オフセットロール８の変形が大きくなり、このオフセットロール８の変形に伴い、鋼帯１５のエッチング防止対象部分１５ｂ（印刷部分）からエッチング処理対象部分１５ａ（非印刷部分）へのレジストインク３の流れ込みが発生する。これにより、エッチング処理対象部分１５ａにおいて露出の幅が意図せず狭くなる部分が発生し、あるいは、本来レジストインク３を印刷すべきではないエッチング処理対象部分１５ａにおいてレジストインク３が印刷された箇所が発生した。この結果、エッチング処理後の鋼帯１５の表面における非印刷部分の形状が不均一となった。

以上の結果から、処理対象の鋼帯１５の表面に印刷ムラなくレジストインク３の均一な印刷パターンを形成するためには、オフセットロール８と鋼帯１５との間のニップ圧力ｆを１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下の範囲内に設定する必要があることが明らかとなった。

（グラビアロールのセル傾斜角度の範囲）
つぎに、本発明の実施の形態にかかる印刷装置１のグラビアロール４における複数のグラビアセル５ａの配置態様、具体的には、図２に示したグラビアセル５ａのセル傾斜角度θについて説明する。本発明者等は、処理対象の鋼帯１５の表面にレジストインク３の印刷パターンを高精度に形成するための好適なセル傾斜角度θの範囲を確認すべく、基礎調査を実施した。本基礎調査においては、図１に示した印刷装置１のグラビアロール４の各凹版部５を構成する複数のグラビアセル５ａのセル傾斜角度θを変更し、このセル傾斜角度θを変更した印刷装置１を用いて鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷した。このインク印刷後およびエッチング処理後の各鋼帯１５のエッチング処理対象部分１５ａ（非印刷部分）の形状とセル傾斜角度θとの相関について調査した。

本基礎調査の条件としては、鋼帯１５のライン速度Ｖを６０［ｍ／分］とし、鋼帯１５として、板厚０．２３［ｍｍ］の冷延鋼板を用いた。また、グラビアセル５ａの形状およびセル容積Ｃ、インク粘度Ｂ、またはニップ圧力ｆ等、セル傾斜角度θ以外の各条件は、上述した実施の形態と同様に設定した。

図８は、グラビアロールのセル傾斜角度に影響される鋼帯表面のエッチング処理対象部分の形成精度を説明する図である。図９は、グラビアロールのセル傾斜角度と鋼帯表面のエッチング幅差との相関を示す図である。図８において、目標エッチング幅Ｗ_tは、鋼帯１５の表面に形成するエッチング処理対象部分１５ａのエッチング幅の目標値である。この目標エッチング幅Ｗ_tは、レジストインク３の目的とする印刷パターン、すなわち、グラビアロール４の複数のグラビアセル５ａによって表される目的パターンに対応して決定する。また、最大エッチング幅Ｗ_maxは、エッチング処理対象部分１５ａのエッチング幅Ｗ（図６参照）の最大値である。この最大エッチング幅Ｗ_maxは、セル傾斜角度θの影響によって変化する。一方、図９において、エッチング幅差ΔＷは、鋼帯１５の表面に形成されるエッチング形状（エッチング処理対象部分１５ａのパターン）の精度を評価する値であり、最大エッチング幅Ｗ_maxと目標エッチング幅Ｗ_tとの差によって算出される。

まず、セル傾斜角度θが２０［度］以下である場合、図８に示す鋼帯１５のエッチング処理対象部分１５ａの最大エッチング幅Ｗ_maxは、目標エッチング幅Ｗ_tに近い値または同値となった。具体的には、図９に示すように、エッチング処理対象部分１５ａのエッチング幅差ΔＷは２０［μｍ］未満となった。これにより、鋼帯１５の表面のエッチング形状を高精度に確保することが可能となった。すなわち、このようなエッチング形状をなすレジストインク３の印刷パターンを鋼帯１５の表面に対して高精度に形成できるようになった。

一方、セル傾斜角度θが２０［度］を超過し且つ７０［度］以下の範囲内である場合、エッチング処理対象部分１５ａの最大エッチング幅Ｗ_maxは、目標エッチング幅Ｗ_tとの差を増大させた。具体的には、図９に示すように、エッチング処理対象部分１５ａのエッチング幅差ΔＷは、２０［μｍ］を超過する値に増大し、セル傾斜角度θが４５［度］である場合に最大となり、エッチング不良が発生した。これは、セル傾斜角度θが２０［度］または７０［度］から４５［度］に向けて変化するに伴い、図２に示した凹版部５と非凹部６との境界部分において隣り合う各グラビアセル５ａ同士の間に非凹部６が拡大形成されたためと考えられる。このようなセル傾斜角度θの条件下では、鋼帯１５の表面におけるエッチング形状の形成精度が劣化した。すなわち、エッチング形状をなすレジストインク３の印刷パターンを鋼帯１５の表面に精度よく形成することが困難であった。

他方、セル傾斜角度θが７０［度］を超過し且つ９０［度］以下の範囲である場合、上述したセル傾斜角度θが２０［度］以下である場合と同様に、エッチング処理対象部分１５ａのエッチング幅差ΔＷは２０［μｍ］未満となった。この場合、鋼帯１５の表面のエッチング形状を高精度に確保可能である。すなわち、このようなエッチング形状をなすレジストインク３の印刷パターンを鋼帯１５の表面に対して高精度に形成可能であった。

以上の結果から、処理対象の鋼帯１５の表面にレジストインク３の印刷パターンを高精度に形成するためには、セル傾斜角度θが２０［度］以下、または７０［度］を超過し且つ９０［度］以下である範囲（以下、セル傾斜角度θの好適範囲と適宜略す）内に設定する必要があることが明らかになった。すなわち、グラビアロール４の外周面において、複数のグラビアセル５ａの各々を、非凹部６に対して上記のセル傾斜角度θの好適範囲を満足するように配置することにより、鋼帯１５の表面におけるレジストインク３の印刷パターンを高精度に形成でき、延いては、鋼帯１５の表面にエッチング形状を高精度に確保可能であることが明らかになった。

なお、上述したセル容積Ｃ、インク粘度Ｂ、ニップ圧力ｆ、およびセル傾斜角度θの各範囲は、グラビアセル５ａの凹形状が四角錐台である場合に限定されず、底面が三角またはその他の多角形の角錐台状のグラビアセルあるいは三角錐または四角錐等の多角形の角錐体状のグラビアセルにおいても同様である。

（実施例１）
つぎに、本発明の実施例１について説明する。本実施例１では、図１に示した印刷装置１を用いて鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷（グラビアオフセット印刷）した。この印刷装置１において、グラビアロール４は、上述したように、複数のグラビアセル５ａによって形成される凹版部５と、凹部が形成されていない非凹部６とを外周面に備え、この外周面の最表層に硬質クロムめっきを施した金属ロールである。オフセットロール８は、外周面にゴムをライニングしたゴムロールである。このゴムのライニング厚みは１０［ｍｍ］とし、ゴム硬度は、Ｈｓ８０度とした。

本実施例１の条件として、グラビアロール４のセル容積Ｃ、レジストインク３のインク粘度Ｂ、およびオフセットロール８のニップ圧力ｆは、上述した実施の形態における好適範囲に設定した。すなわち、セル容積Ｃは、６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下である。インク粘度Ｂは、１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下である。ニップ圧力ｆは、１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下である。また、グラビアセル５ａのセル傾斜角度θは、上述した好適範囲内（２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下）の所定角度、例えば０［度］とした。

また、本実施例１では、処理対象の鋼帯１５として、板厚が０．２３［ｍｍ］であり、板幅が１０００［ｍｍ］であるコイルから順次払い出された冷延鋼板を用いた。この鋼帯１５の表面に対してレジストインク３を印刷する際の鋼帯１５のライン速度Ｖは、３０［ｍ／分］以上、８０［ｍ／分］以下とした。

上述した本実施例１の各条件をその好適範囲内において変化させて、印刷装置１により鋼帯１５の表面にレジストインク３を順次印刷し、印刷後およびエッチング処理後の鋼帯１５の外観評価を行った。この外観評価は、鋼帯１５の幅方向および搬送方向の複数箇所におけるサンプル＃１〜＃２２を採取し、レーザー顕微鏡を用いてサンプル＃１〜＃２２の各表面の外観を観察することにより、行った。

また、本実施例１に対する比較例１として、上述したセル容積Ｃ、インク粘度Ｂ、およびニップ圧力ｆの各条件を本発明における好適範囲外に設定し、その他の条件を本実施例１と同様にして、印刷後およびエッチング処理後の鋼帯１５のサンプル＃２３〜＃２９を採取した。この比較例１のサンプル＃２３〜＃２９についても、本実施例１のサンプル＃１〜＃２２と同様に外観評価した。

本実施例１のサンプル＃１〜＃２２および比較例１のサンプル＃２３〜＃２９の各外観評価の結果を表１に示す。本実施例１における外観評価では、鋼帯１５の印刷部分（エッチング防止対象部分１５ｂ）においてレジストインク３の印刷ムラが発生した場合、並びに、鋼帯１５の本来印刷すべきではない非印刷部分（エッチング処理対象部分１５ａ）に意図せぬレジストインク３の流れ込みまたは印刷が発生して印刷パターンが不均一となった場合、印刷不良と判定した。なお、印刷ムラは、鋼帯１５の印刷部分に過小に薄いレジストインク３の膜部分が発生する現象、または、鋼帯１５の印刷部分にレジストインク３を印刷し損じた部分が発生する現象である。一方、鋼帯１５の印刷部分においてエッチングされた部分が発生した場合、並びに、不均一な印刷パターン等に起因して鋼帯１５の非印刷部分のエッチング形状にムラが発生した場合、すなわち、エッチング形状が不均一であった場合、エッチング不良と判定した。

表１に示すように、本実施例１のサンプル＃１〜＃２２の何れにおいても、印刷後の鋼帯１５の表面に印刷ムラおよび印刷パターンの不均一部分は見られず、印刷不良は発生しなかった。また、エッチング処理後の鋼帯１５の表面に意図せぬエッチング部分およびエッチング形状の不均一部分は見られず、エッチング不良は発生しなかった。この実施例１の結果は、上述した実施の形態における好適範囲内の条件にしたがって鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷したためと考えられる。特に、セル容積Ｃ、インク粘度Ｂ、およびニップ圧力ｆを上述した実施の形態における好適範囲内にしてグラビアオフセット印刷を行うことにより、鋼帯１５の表面に目的パターンに応じたレジストインク３の均一な印刷パターンを形成でき、延いては、鋼帯１５の表面に目的パターンに応じた均一なエッチング形状を形成できることが分かった。

一方、表１を参照して分かるように、比較例１のサンプル＃２３〜＃２９のうち、サンプル＃２３，＃２７においてエッチング不良が発生し、サンプル＃２４〜＃２６において印刷不良が発生した。また、サンプル＃２８，＃２９においては、エッチング不良および印刷不良の双方が発生した。比較例１のようにセル容積Ｃ、インク粘度Ｂ、およびニップ圧力ｆを上述した実施の形態における好適範囲外に設定した場合、鋼帯１５の表面におけるレジストインク３の印刷ムラまたは不均一な印刷パターンの発生が顕著となった。また、鋼帯１５の表面におけるエッチング形状のムラまたは不均一部分の発生が顕著となった。

（実施例２）
つぎに、本発明の実施例２について説明する。本実施例２では、図１に示した印刷装置１を用いて鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷（グラビアオフセット印刷）した。この印刷装置１において、グラビアロール４は、上述したように、複数のグラビアセル５ａによって形成される凹版部５と、凹部が形成されていない非凹部６とを外周面に備え、この外周面の最表層に硬質クロムめっきを施した金属ロールである。オフセットロール８は、外周面にゴムをライニングしたゴムロールである。このゴムのライニング厚みは１０［ｍｍ］とし、ゴム硬度は、Ｈｓ８０度とした。

本実施例２の条件として、グラビアセル５ａのセル傾斜角度θは、上述した実施の形態における好適範囲に設定した。すなわち、セル傾斜角度θは、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下である。また、グラビアロール４のセル容積Ｃ、レジストインク３のインク粘度Ｂ、およびオフセットロール８のニップ圧力ｆは、各々、上述した好適範囲内の所定値とした。

また、本実施例２では、処理対象の鋼帯１５として、板厚が０．２３［ｍｍ］であり、板幅が１０００［ｍｍ］であるコイルから順次払い出された冷延鋼板を用いた。この鋼帯１５の表面に対してレジストインク３を印刷する際の鋼帯１５のライン速度Ｖは、３０［ｍ／分］以上、８０［ｍ／分］以下とした。

上述した本実施例２のセル傾斜角度θの条件をその好適範囲内において変化させ、すなわち、グラビアロール４における各グラビアセル５ａの配置態様を好適範囲内に変更して、印刷装置１により鋼帯１５の表面にレジストインク３を順次印刷した。この印刷後の鋼帯１５に対してインク乾燥処理およびエッチング処理を順次行い、エッチング処理後の鋼帯１５の表面における非印刷部分の形状（すなわち、エッチング形状）の形成精度を評価した。このエッチング形状の精度評価は、鋼帯１５の幅方向および搬送方向の複数箇所におけるサンプル＃３１〜＃４９を採取し、レーザー顕微鏡を用いてサンプル＃３１〜＃４９の各エッチング形状の幅の誤差、すなわち、エッチング幅差ΔＷ（図８，９参照）を測定することにより、行った。

また、本実施例２に対する比較例２として、上述したセル傾斜角度θの条件を本発明における好適範囲外に設定し、その他の条件を本実施例２と同様にして、エッチング処理後の鋼帯１５のサンプル＃５０〜＃５６を採取した。この比較例２のサンプル＃５０〜＃５６についても、本実施例２のサンプル＃３１〜＃４９と同様にエッチング形状の形成精度を評価した。

本実施例２のサンプル＃３１〜＃４９および比較例２のサンプル＃５０〜＃５６の各評価結果を表２に示す。本実施例２における評価では、鋼帯１５に形成されたエッチング形状のエッチング幅差ΔＷがエッチング処理としての精度の許容範囲外である場合、具体的にはエッチング幅差ΔＷが２０［μｍ］以上である場合、エッチング不良と判定した。

表２に示すように、本実施例２のサンプル＃３１〜＃４９のいずれにおいても、エッチング処理後の鋼帯１５の表面に形成されたエッチング形状のエッチング幅差ΔＷは２０［μｍ］未満であり、エッチング不良は発生しなかった。この実施例２の結果は、上述した実施の形態における好適範囲内の条件にしたがって鋼帯１５の表面にレジストインク３を印刷したためと考えられる。特に、セル傾斜角度θを上述した実施の形態における好適範囲内にしてグラビアオフセット印刷を行うことにより、鋼帯１５の表面にレジストインク３の印刷パターンを目的パターンに応じて高精度に形成でき、延いては、鋼帯１５の表面にエッチング形状を目的パターンに応じて高精度に形成できることが分かった。

一方、表２を参照して分かるように、比較例２のサンプル＃５０〜＃５６のいずれにおいても、エッチング不良が発生した。比較例２のようにセル傾斜角度θを上述した実施の形態における好適範囲外に設定した場合、鋼帯１５の表面にレジストインク３の印刷パターンを高精度に形成することが困難となり、この結果、鋼帯１５の表面におけるエッチング形状の形成精度の劣化が顕著となった。

以上、説明したように、本発明の実施の形態では、グラビアロール外周面の凹版部を構成する複数のグラビアセルの凹版部におけるセル容積を６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下とし、処理対象の長尺基材の表面に印刷するインクの粘度を１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下とし、オフセットロールから処理対象の長尺基材の表面に加えるニップ圧力を１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下として、グラビアロールの各グラビアセル内に充満するインクを、連続的に搬送される長尺基材の表面に順次、オフセットロールを介してグラビアオフセット印刷している。

このため、処理対象の長尺基材表面のうち、印刷を意図しない部分にインクが流れ込み或いは印刷されることなく、印刷を意図する部分に適量のインクをムラ無く転写印刷することができる。この結果、グラビアロールの複数のグラビアセルによって表される目的パターンに応じたインクの印刷パターンを、処理対象の長尺基材の表面に印刷ムラなく均一に形成することができる。

本発明にかかる印刷装置および印刷方法を鋼帯表面に対するレジストインクのグラビアオフセット印刷に適用することにより、鋼帯表面のうちのエッチング処理対象以外の部分に対し、印刷ムラのないようにレジストインクを印刷できるとともに、レジストインクの均一な印刷パターンを形成することができる。これにより、鋼帯表面のうちのレジストインクを印刷した部分の意図せぬエッチングを回避できるとともに、鋼帯表面の非印刷部分（エッチング処理対象部分）の形状を均一化することができる。この結果、エッチング処理によって鋼帯表面に目的パターンのエッチング形状を均一に形成することができる。

また、本発明の実施の形態では、上述した複数のグラビアセルによる凹版部と該凹版部以外の非凹部とを、グラビアロールの周方向に規則性を持って配置し、これら複数のグラビアセルの各々と非凹部とのなすセル傾斜角度を２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下にしている。このため、処理対象の長尺基材表面のうちの印刷を意図する部分に対し、高精度にインクを転写印刷することができる。この結果、グラビアロールの複数のグラビアセルによって表される目的パターンに応じたインクの印刷パターンを、処理対象の長尺基材の表面に高精度に形成することができる。

このような印刷技術を鋼帯表面に対するレジストインクのグラビアオフセット印刷に適用することにより、鋼帯表面のうちのエッチング処理対象以外の部分に対し、目的パターンに応じて高精度にレジストインクを印刷して、レジストインクの目的とする印刷パターンを高精度に形成することができる。これにより、鋼帯表面にエッチング処理対象部分の形状を印刷パターンに沿って高精度に形成することができる。この結果、エッチング処理によって鋼帯表面に形成されるエッチング形状のエッチング幅差を可能な限り低減できることから、鋼帯表面に目的パターンのエッチング形状を高精度に形成することができる。

なお、上述した実施の形態では、複数のグラビアセル５ａによって構成される凹版部５と凹版部５以外の非凹部６とがグラビアロール４の周方向に沿って交互に配置されていたが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、グラビアロール４の外周面における凹版部５および非凹部６の配置の規則性は、交互に限らず、螺旋状、格子状または網目状等の所定のパターンであってもよい。また、凹版部５および非凹部６は、処理対象の長尺基材の表面に形成する印刷パターンに対応するパターンを表すようにグラビアロール４の外周面に配置されればよく、この場合、グラビアロール４における凹版部５および非凹部６の配置にはグラビアロール４の周方向に沿った規則性を持たせなくてもよい。

また、上述した実施の形態では、グラビアロール４に形成されるグラビアセル５ａが四角錐台の凹部である場合を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、グラビアセル５ａの凹形状は、上述した四角錐台以外の形状であってもよく、例えば、底面が他の多角形の角錐台状であってもよいし、多角形の角錐体状であってもよい。

さらに、上述した実施の形態では、長尺基材の表面に転写印刷するインクとしてレジストインクを例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明におけるインクは、長尺基材の処理内容、用途、または印刷パターン等に応じて所望のものを用いればよい。例えば、アルキド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン樹脂等のいずれかの樹脂を主成分とするレジストインクが挙げられる。

また、上述した実施の形態では、処理対象の長尺基材として鋼帯１５を例示したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明における長尺基材は、鋼帯に限らず、鋼以外の金属または合金の帯状体であってもよいし、紙またはフィルム等の非金属の帯状体であってもよい。

また、上述した実施の形態により本発明が限定されるものではなく、上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。その他、上述した実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例および運用技術等は全て本発明に含まれる。

１ 印刷装置
２ コーターパン
３ レジストインク
４ グラビアロール
５ 凹版部
５ａ グラビアセル
５ｂ 辺
６ 非凹部
７，９ ブレード
８ オフセットロール
１０ バックアップロール
１１ 乾燥装置
１２ エッチング装置
１５ 鋼帯
１５ａ エッチング処理対象部分
１５ｂ エッチング防止対象部分
１６ エッチング部分

Claims (6)

1. 複数の凹部によって形成される凹版部を有し、前記複数の凹部内にインクを順次充満させるグラビアロールと、
   前記グラビアロールによって前記複数の凹部内のインクを順次転写され、転写された前記インクを、連続的に搬送される長尺基材の表面に順次印刷するオフセットロールと、
   を備え、
   前記凹版部における単位面積当たりの前記凹部の容積は、６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下であり、前記インクの粘度は、１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下であり、前記長尺基材の表面に加える前記オフセットロールの圧力は、１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下であることを特徴とする印刷装置。
2. 前記グラビアロールは、前記凹版部と前記凹版部以外の非凹部とを、前記グラビアロールの周方向に規則性を持って配置されるように有し、
   前記凹版部の各凹部と前記非凹部とのなす角度は、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下であることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記インクは、レジストインクであることを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 凹版部を構成する複数の凹部が形成されたグラビアロールを用い、連続的に搬送される長尺基材の表面にインクを印刷する印刷方法において、
   前記グラビアロールにより前記インクを汲み取って、前記複数の凹部内に前記インクを順次充満させるインク汲み取りステップと、
   前記グラビアロールからオフセットロールに前記複数の凹部内のインクを順次転写し、転写した前記インクを、前記オフセットロールから前記長尺基材の表面に転写して印刷する転写印刷ステップと、
   を含み、
   前記凹版部における単位面積当たりの前記凹部の容積を６［ｃｍ³／ｍ²］以上、５０［ｃｍ³／ｍ²］以下とし、前記インクの粘度を１５０［ｍＰａ・ｓ］以上、２５００［ｍＰａ・ｓ］以下とし、前記長尺基材の表面に加える前記オフセットロールの圧力を１２［ｋｇ／ｍ］以上、１００［ｋｇ／ｍ］以下とすることを特徴とする印刷方法。
5. 前記グラビアロールの周方向に規則性を持つように、前記凹版部と前記凹版部以外の非凹部とを前記グラビアロールの外周面に配置し、
   前記凹版部の各凹部と前記非凹部とのなす角度を、２０［度］以下、または７０［度］超過且つ９０［度］以下とすることを特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
6. 前記インクとしてレジストインクを用いることを特徴とする請求項４または５に記載の印刷方法。

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