JP2015128864A - グラビアオフセット印刷用凹版およびこの作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特に、微細な配線パターンと幅広な配線パターンが混在する印刷パターンを被印刷体に転写する際、欠陥の発生を抑え、安定的な印刷を可能とするグラビアオフセット印刷用凹版を提供する【解決手段】第一の凹部２１３ａと第二の凹部２１３ｂとを備えるグラビアオフセット印刷用凹版２１４であって、第一の凹部２１３ａの幅は、第二の凹部２１３ｂの幅より大きく、第一の凹部２１３ａの深さは、第二の凹部２１３ｂの深さより大きい。【選択図】図２

Description

本発明は、グラビアオフセット印刷に用いられる凹版、およびこのグラビアオフセット印刷用凹版を作製する方法に関する。

近年、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における工業製品の製造方法として、グラビアオフセット印刷を用いるケースが増加している。グラビアオフセット印刷とは、印刷対象物の表面に各種インキ、樹脂、導電ペーストなどの各種の粘度の高い塗布材料を用いて、広範囲に高解像力、高寸法精度のある優れた画像を安定的に印刷するための技術である。

グラビアオフセット印刷用凹版を用いた一般的なグラビアオフセット印刷の工程を図１に示す。

グラビアオフセット印刷は、ガラス、樹脂、金属などで作製されたグラビアオフセット印刷用凹版１０４の凹部１０３内に、ドクター、スキージまたはスクレーパー１０２によってインキ１０１を充填する工程（図１の工程１）と、その凹部１０３内にインキ１０１が充填されたグラビアオフセット印刷用凹版１０４上に、表面をシリコーンなどの樹脂で形成された転写層１０６を備える転写体１０５を接触させながら回転させ、転写層１０６上にインキ皮膜１０７を転移させる工程（図１の工程２）と、転写体１０５を被印刷体１０８に圧着し、転写層１０６上に残るインキ皮膜１０７の印刷パターン１０９を被印刷体１０８に転写する工程（図１の工程３）を具備する転写印刷法である。このグラビアオフセット印刷は、被印刷体の表面に各種インキ、樹脂、導電ペーストなどの粘度の高い塗布材料を高解像、高寸法精度で、広範囲に印刷することが可能である。

グラビアオフセット印刷により、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の導配線、電磁波シールド、タッチパネル用の信号取出し配線等を、導電性インキ、導電性ペースト等を用いて、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、アクリル、ガラス等からなる基材上に広範囲の面積に高精細に印刷する場合、下記のような機能が要求される。
［１］広範囲に均一かつ安定した高精細な細線の印刷を可能にすること。
［２］被印刷体に印刷された細線が、断線、ショートしないこと。
［３］安定した膜厚の細線を印刷できること。

上記の機能を有するグラビアオフセット印刷を用いて細線のパターンを量産するために、グラビアオフセット印刷用凹版を適切に選択する必要がある。前記したとおり、グラビアオフセット印刷用凹版の材料はガラス、樹脂、金属が主であり、それぞれの材料の特性を考慮し、求められる特性に合致するグラビアオフセット印刷用凹版を使用する必要がある。

特開２００３−２６６９６３号公報

しかしながら、ドクターなどによって圧力をかけながらインキを掻いて凹版の凹部内にインキを充填する工程において、凹部の幅が一定以上の長さになる場合、ドクターなどがたわんで凹部に入り込み、凹部内のインキを過剰に掻き出してしまう。この状態で印刷パターンを被印刷体に転写すると、印刷パターンに洲のようなインキがない部分が発生する。また、インキの過剰な掻き出しを防止するために凹部を深くした場合、特に微細な配線の印刷パターンで突起状の欠陥が発生する。

そこで、本発明は、グラビアオフセット印刷において、特に微細な配線パターンと幅広な配線パターンが混在する印刷パターンを被印刷体に転写する際、欠陥の発生を抑え、安定的な印刷を可能とするグラビアオフセット印刷用凹版を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための手段として、本発明の一態様は、第一の凹部と第二の凹部とを備えるグラビアオフセット印刷用凹版であって、前記第一の凹部の幅は、前記第二の凹部の幅より大きく、前記第一の凹部の深さは、前記第二の凹部の深さより大きいことを特徴とするグラビアオフセット印刷用凹版である。

また、前記第一の凹部は、幅広な配線パターンを形成するための凹部であり、前記第二の凹部は、前記第一の凹部よりも微細な配線パターンを形成するための凹部であることを特徴とする。

また、前記第一の凹部の幅が５００μｍ以上であり、前記第一の凹部の深さが１５μｍ以上５０μｍ以下であり、前記第二の凹部の幅が３μｍ以上１００μｍ以下であり、前記第二の凹部の深さが３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする。

本発明のグラビアオフセット印刷用凹版によれば、微細な配線パターンは版深を浅く、幅広な配線パターンは版深を深くすることで、微細な配線パターンと幅広な配線パターンの混在したパターンを、被印刷体に欠陥なく転写することができる。

グラビアオフセット用凹版を用いた一般的なグラビアオフセット印刷の工程を説明する図である。 本発明の一実施形態の係るグラビアオフセット印刷用凹版の断面図である。 本発明の一実施形態の係るグラビアオフセット印刷用凹版の作製手順（工程１から工程４）を説明する図である。 本発明の一実施形態の係るグラビアオフセット印刷用凹版の作製手順（工程５から工程８）を説明する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に記載する実施形態に限定されうるものではなく、当業者の知識に基づいて設計の変更などの変形を加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の実施形態の範囲に含まれうるものである。

＜グラビアオフセット印刷用凹版＞
図１は、本発明のグラビアオフセット印刷用凹版の断面図である。本発明のグラビアオフセット印刷用凹版２１４は、幅広な配線パターンを形成するための第一の凹部２１３ａと、微細な配線パターンを形成するための第二の凹部２１３ｂとを備える。また、第一の凹部２１３ａの幅は、第二の凹部２１３ｂの幅より大きく、第一の凹部２１３ａの深さは、第二の凹部２１３ｂの深さより大きい。

第一の凹部２１３ａは、幅広な配線パターンを形成するための凹部であるため、第一の凹部２１３ａの幅をＬ１、深さをＤ１とすると、Ｌ１は５００μｍ以上であり、Ｄ１は１５μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。Ｌ１が５００μｍより小さい場合、印刷パターンの内部に洲のようなインキがない部分が発生してしまう。一方、Ｄ１が１５μｍより小さい場合、印刷パターンの内部にインキがない部分が発生してしまい、Ｄ１が５０μｍより大きい場合、凹部の形成が困難となる。なお、Ｌ１の上限は凹部に充填されたインキが十分に転写され、所望の印刷パターンを形成することができれば特に限定されない。

一方、第二の凹部２１３ｂは、微細な配線パターンを形成するための凹部であるため、第二の凹部２１３ｂの幅をＬ２、深さをＤ２とすると、Ｌ２は３μｍ以上１００μｍ以下であり、Ｄ２は３μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。Ｌ２が３μｍより小さい場合、凹部に充填されたインキが十分に転写されず、Ｌ２が１００μｍより大きい場合、印刷パターンの内部にインキがない部分が発生してしまう可能性がある。一方、Ｄ２が３μｍより小さい場合、凹部に充填されたインキが十分に転写されず、Ｄ２が１０μｍより大きい場合、第二の凹部２１３ｂによって印刷された形状が崩れる可能性がある。

グラビアオフセット印刷用凹版２１４の材質は、銅、ニッケル、クロム、ステンレスなどの金属またはガラスからなる。グラビアオフセット印刷用凹版２１４は、すべて上記金属またはガラスから構成されていてもよく、グラビアオフセット印刷用凹版２１４の中心部分と表面部分とが異なる材質で構成されていてもよい。具体的には、凹部が形成されたガラスの表面に、スパッタ処理によってクロムの被膜を形成したものが挙げられる。

＜グラビアオフセット印刷用凹版の作製方法＞
本発明のグラビアオフセット印刷用凹版の作製方法について、金属製の凹版を例に説明する。図３および図４は、本発明のグラビアオフセット印刷用凹版の作製手順を説明する図である。

まず、金属板３１０の両面に、ドライフィルムレジスト３１１を貼り合わせる（工程１）。金属板３１０としては、銅、鉄、ステンレスなどが挙げられる。また、金属板３１０の厚みは１００μｍ以上５ｍｍ以下が良く、特に２００μｍ以上３ｍｍ以下が好ましい。また、工程ａにおいては、ドライフィルムレジスト３１１のほか、ネガ型またはポジ型の塗布型レジストまたは電着レジストを用いてもよいが、作業性という点からドライフィルムレジスト３１１を用いることが好ましい。

次に、一方の面のドライフィルムレジスト３１１を露光および現像して、複数の開口部３１２を形成する（工程２）。露光方法としては、密着露光、ステッピング露光などの露光方法が好ましい。また、現像方法としては、炭酸カルシウムなどの溶液による現像方法が好ましい。

次に、第二塩化鉄液などのエッチング液を用いて、開口部３１２をエッチングし、複数の凹部３１３を形成する（工程３）。

次に、一方の面の残ったドライフィルムレジスト３１１および他方の面のドライフィルムレジスト３１１を剥離する（工程４）。これにより、複数の凹部３１３の深さが均一な金属凹版３１４が形成される。

次に、金属凹版３１４の両面に、塗布型レジストを用いてレジスト層３１５を形成する（工程５）。レジスト層３１５を形成するためのレジストとしては、塗布型レジストのほか、電着レジストが挙げられるが、複数の凹部３１３に追従するようにレジスト層３１５を形成するために、塗布型レジストを用いてレジスト層３１５を形成することが好ましい。また、塗布型レジストを塗布する方法としては、スピンコーター、ロールコーター、バーコーターを用いて塗布する方法が挙げられる。

次に、レジスト層３１５が表面に形成された複数の凹部３１３のうち、深さを他の凹部より大きくしたい凹部の表面に形成されたレジスト層３１５を露光および現像して、第一の開口部３１２ａを形成する（工程６）。なお、露光方法および現像方法は、工程２と同様の露光方法および現像方法から適宜選択される。

次に、第二塩化鉄液などのエッチング液を用いて、開口部３１２ａをエッチングし、深さを他の凹部より大きくしたい第一の凹部３１３ａを形成する（工程７）。

最後に、一方の面の残ったレジスト層３１５および他方の面のレジスト層３１５を剥離する（工程８）。これにより、深さが異なる第一の凹部および第二の凹部を備える凹版２２０が形成される。

なお、以上の説明は、金属製の凹版を例に作製方法の説明であるが、金属製の凹版ではなく、ガラス製の凹版においても同様の作成方法を使うことで、深さの異なる凹版を作製することができる。この場合、工程３または工程７のエッチング方法としては、ウェットエッチング法以外にサンドブラスト法を用いることもできる。また、工程１または工程５のレジストとして電着レジストを用いる場合、ガラスの表面に薄い導電層を形成することもある。

以上の工程で作製されたグラビアオフセット凹版３２４を用いることで、微細な配線パターンと幅広な配線パターンが混在したパターンを混在する印刷パターンを被印刷体に転写する際、欠陥の発生を抑え、安定的な印刷をすることができる。具体的には、印刷パターンに洲のようなインキがない部分が発生したり、突起状の欠陥が発生したりするのを抑制することができる。

１０１ インキ
１０２ ドクター、スキージまたはスクレーパー
１０３ 凹部
１０４ グラビアオフセット印刷用凹版
１０５ 転写体
１０６ 転写層
１０７ インキ皮膜
１０８ 被印刷体
１０９ 印刷パターン
２１３ａ 第一の凹部
２１３ｂ 第二の凹部
２１４ グラビアオフセット印刷用凹版
３１０ 金属板
３１１ ドライフィルムレジスト
３１２ 開口部
３１２ａ 第一の開口部
３１３ 凹部
３１３ａ 第一の凹部
３１３ｂ 第二の凹部
３１４ 金属凹版
３１５ レジスト層
３２４ グラビアオフセット印刷用凹版

Claims (3)

1. 第一の凹部と第二の凹部とを備えるグラビアオフセット印刷用凹版であって、
   前記第一の凹部の幅は、前記第二の凹部の幅より大きく、前記第一の凹部の深さは、前記第二の凹部の深さより大きいことを特徴とするグラビアオフセット印刷用凹版。
2. 前記第一の凹部は、幅広な配線パターンを形成するための凹部であり、前記第二の凹部は、前記第一の凹部よりも微細な配線パターンを形成するための凹部であることを特徴とする請求項１に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。
3. 前記第一の凹部の幅が５００μｍ以上であり、前記第一の凹部の深さが１５μｍ以上５０μｍ以下であり、前記第二の凹部の幅が３μｍ以上１００μｍ以下であり、前記第二の凹部の深さが３μｍ以上１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のグラビアオフセット印刷用凹版。