JP2015520049A - 輪転印刷で異なるインクで作られるインプレッションの正確な位置決め方法 - Google Patents

Abstract

異なるインクで作られるインプレッションの正確な位置決め方法では、輪転印刷面が材料（５）を印刷するために使用される。互いに関連して並べられる異なるインクが、例えば、押圧ローラーの輪転印刷面を用いて材料（５）の異なる領域（１０、１１）に印刷される。

Description

本発明は、輪転印刷方法が適用される際に２つ以上のインクで作られるインプレッションの正確な相互位置決めに関する。これに関連して、インクは、印刷で適用されるあらゆる材料に関する。特に、本発明による方法は、アライメントマーク（alignment marks）と接着剤パターンの両方で構成される積層品の製造に用いることができる。

従来のグラフィック印刷物を作る際、人間の目の解像度能力は、印刷に使用される色の相互位置決めの精度要因を設定する決定要因である。また、印刷物の使用を考慮した場合、精度要件は非常に高くない。したがって、業界で一般に用いられている輪転印刷方法は、これらの精度要件を満たすために開発されてきた。

印刷により人間の目を喜ばせるよりも他の使用のための製品を製造する必要がある場合には、印刷で使用される色の相互位置決めのための精度要件を増加させることができる。そのような製品の例として、積層品がある。積層品における積層接着剤は、パターンの形で印刷することにより適用され、また、アライメントマークが、印刷された接着剤パターンに積層品の追加処理を調整するために印刷される。追加処理や接着剤パターンおよびアライメントマークの相互位置決めの精度の最終用途によって設定される精度要件は、通常、従来の画像印刷に比べて明らかに高い。業界で一般に用いられる輪転印刷方法は、それらの精度に関しては不十分である。

本発明の目的は、輪転印刷に基づく方法を提供することである。その方法により、上述の積層品や他の同様の製品を製造することを考慮にいれても十分であるように、インクの相互位置決め精度を向上させることができる。

さまざまな輪転印刷方法が、印刷業界で一般に用いられている。従来の輪転印刷機では、個別の印刷ユニットが、印刷される色ごとに設けられている。つまり、通常、４〜８の印刷ユニットが設けられている。材料が印刷機を通過し、同時に１つの色がその表面に印刷される。最高精度の印刷機では、すべての印刷ユニットは、サーボモータにより駆動され、印刷ユニットの相互位置決めは、コンピュータビジョンに基づいて、レジスタ制御により行われる。レジスタ制御は、アライメントが許容範囲内になるように、インプレッションのアライメントを監視し、印刷ユニットのサーボドライブを制御する。そのような配置では、インクの相互位置決めにおいて、グラフィック印刷物のために十分である±５０〜１００μｍ程度の精度を達成することが可能である。

積層接着剤がパターンの形で適用され、アライメントマークが追加処理で印刷される積層品を製造するために輪転印刷機を使用することが望ましいとき、２つの問題に直面する。一つは、積層接着剤が多くの場合、透明または半透明である。このため、それで印刷されたパターンやマークを監視することは、レジスタ制御のコンピュータビジョンでは難しい。もう一つは、接着剤のパターンおよびアライメントマークの相互位置決めの精度は、追加処理および最終製品の要件を満たすのに十分ではない。例えば、回路基板の積層が行われる際、追加処理および最終製品の品質要件は、積層品の接着パターンとアライメントマークを非常に正確に位置決めすることが共に必要とする。許可される最大誤差は、一般的に±１０〜２０μｍであり、通常の輪転印刷方法で達成することはできない。

本発明の目的は、接着剤パターンおよびアライメントマークの相互位置決めが、例えば、回路基板用積層板を製造するための非常に正確かつ十分となるように、透明または半透明の接着剤パターンおよびアライメントマークの輪転印刷で印刷することができる方法のための解決策を提供することである。

本発明による方法は、一般的に使用される輪転印刷方法の技術的解決策に基づいており、小さな変更と追加で既存の機器を利用することが可能である。

インクは、印刷で適用されるあらゆる材料を意味し、印刷される材料上に残るようにすることを目的としている。通常、インクは、液体形状で適用され、具体的な形状を有していない物質、例えば、粉末状の物質、つまり「乾燥物質」、または液体物質であるが、特殊なケースでは、表面の正確に定義された領域上に転写することができる膜であってもよい。印刷されるべき基材は、紙、板紙、プラスチックフィルム、積層板、または、アルミニウムや銅などの金属箔から成る。一般に、材料は、印刷ユニットを通じてウェブとして通すことができる。基材は、例えば、「ロールからロールまで」印刷される材料で構成される。つまり、基材は、ロールから巻き出され、異なるインクがその上に適用される印刷ユニットを通過し、正確に互いに関連して、ロールに巻き戻される。

本発明の要旨は、相互位置決めが特に正確でなければならないインクが、インプレッションシリンダの輪転印刷面、スリーブの輪転印刷面、または、他の輪転印刷面により印刷されるということである。印刷面は、従来の方法で、パターンを提供することができる。例えば、印刷面を作成する目的で、全体の印刷面上に非常に高い寸法精度を達成するために用いられるレーザー彫刻装置で提供することが可能である。回転軸の方向において、印刷面は、１つのインクごとに印刷するために使用されるセクションに分けられる。正確に位置決めされるすべてのインプレッションが、同じ高精度の輪転印刷面で印刷されるので、第一に、任意のレジスタ制御が不要である。インクのうちのあらゆる透明または半透明は、印刷の精度には全く影響がなく、第二に、非常に高い相互位置決めの精度は、このような方法で印刷されるインク間で達成される。例えば、回路基板の積層体を作る場合に、インプレッションローラーの一端また各端部でアライメントマークに対応するパターン、および、中間位置で接着剤パターンに対応するパターン、を提供することが可能である。それにより、ロールからロールまで印刷する際、一端または両端にアライメントマーク、および、中央部分でアライメントマークと正確に位置決めされる接着剤パターン、を有する積層体が製造される。このため、追加処理や最終製品の精度要件が満たされる。印刷面は、必ずしも、異なるインクで印刷されるパターンの配置以外の点において回転軸方向でセクションに分ける必要がない。しかしながら、輪転印刷方法の点で有利である場合、例えば、異なるインクで印刷される領域間のスペースで溝を提供する、または、高位置リング（elevated rings）を残すことが可能である。溝やリングなどは、例えば、インクをそこに供給する、および／またはインクを印刷面の各セクションの上に閉じ込める際に役に立つ。

既に上述したことから結論づけられるように、本発明の第二の主な特徴は、印刷面の各セクションにそれぞれのインクを供給することである。例えば、上述した回路基板の積層体を製造する際に、インプレションローラーの一端または両端にアライメントマークに必要なインクが供給され、中央セクションには、積層接着剤が供給される。インクは、使用される輪転印刷方法の代表的な手段で、印刷面に供給されることができるが、本質的な追加（supplement）は、印刷ユニットが同時に少なくとも２つのインク装置を備えなければならないという事実がある。一方では、インク装置は、完全に独立し、共有印刷面を有するだけでもよい。他方では、インクが１つずつ各装置に供給され、それらが互いに混合しないような場合に限り、インク装置は非常に多くの共有部分を有していてもよい。アセンブリの選択は、使用される輪転印刷方法および利用可能な印刷機によって影響される。例えば、フレキソ印刷（flexography）に関連して、インクを別々のタンクまたはチャンバに供給しなければならないが、一方で、アニロックスローラーは、共有または共通のシャフト上に装着することができ、あるいは、異なるライン上でインプレッションシリンダと向かい合う別々のアニロックスローラーを用いることが可能である。ゆえに、装置の設計において、インクの混合を防止するための解決策を目指すべきであり、その解決策は、各インクに対して別々である構成要素といくつかのインクに対して共通である構成要素との選択に影響を与える。

以下では、添付の図面を用いて本発明の有利な実施形態について説明する。

本発明に係る印刷方法の有利な実施形態の側面図を示す。 図１の側面図で示したように、本発明に係る印刷方法の同様の有利な実施形態の上面図を示す。

本発明の選択された有利な実施形態は、フレキソ印刷に基づいている。

図は、印刷方法の動的機器（active components）を示す図である。言い換えると、フレーム構造、ベアリング、および、他の従来の機械部品は、図示されていない。

本発明の実施形態の本質的な部分は、インプレッションローラー１である。インプレッションローラー１の印刷面は、セクションに分かれている。ローラー１の一端部には、アライメントマーク１１を印刷するためのエンボス３が設けられている。また、ローラー１の中央部分には、接着剤パターン１０を印刷するためのエンボス２が設けられている。

印刷されるウェブ材料５が、インプレッションローラー１とバッキングロール４との間で動くように、印刷ユニットを通過する。

このため、適用される２つのインク（アライメントマーク用インクと、積層接着剤用インク）は、別々に保持されることができる。ディスクリートデバイス（discrete devices）は、この有利な実施形態においてそれらで提供される。積層接着剤のために、アニロックスローラー６に対して供給チャンバ７が設けられている。アライメントマークのインクために、アニロックスローラー８に対して供給チャンバ９が設けられている。

図に示されている印刷面において、アライメントマーク１１が、２つの連続する接着剤パターン１０の間の空きスペースの中央ラインに常に印刷されるように、アライメントマークを印刷するために設けられたエンボス３、および、接着剤パターンを印刷するために設けられたエンボス２は、互いに関連して配置される。同様に、例えば、接着剤パターンの中央ライン、または、これら選択肢の間で任意のポイントに、アライメントマークを配置することもできる。異なるインクを含むセクション（１０、１１）は、同じ材料上に、かつ、材料の平面方向において別々の領域の形で、正確に位置決めされることが必要である。

また、異なるインクが、同じ材料５の異なるポイント（異なる領域）上に異なる段階で同じ輪転印刷面から適用されることが可能である。例えば、同じ積層接着剤は、アライメントマーク１１を印刷するためにエンボス３上に適用することができる。アライメントマークを検出するために後から適用される実際のインクは、接着ポイントに付着して、実際の最終アライメントマークを形成する。このため、インプレッションローラー１で印刷されるアライメントマークが、ある意味では、「プライマー（primer）」として用いられるが、利点は同じである。アライメントは、同じ印刷面におけるセクションを用いて作ることができる。印刷された材料におけるそのセクションは、材料５の面方向に別々の領域で異なるインクに対応する。同様に、いわゆる「コールド箔押し（cold foil stamping）」で印刷される材料５と接触する積層体の表面層からアライメントマークを固定するために、インプレッションローラー１で印刷された接着「プライマー」を用いることが可能である。すなわち、このような積層体の表面層が、この接着面積によって決定される形状及び大きさの程度で、材料の表面における接着剤上に積層体から均一のフィルムとして送られることを目的としている。したがって、インクの領域が印刷される材料５に形成される。また、上述の粉末インク、つまり、乾燥インク、「トナー」は、インプレッションローラーで形成された接着剤領域にそれらを適用することにより視覚的に検出可能なアライメントマークを形成するのに適している。

本発明は、上述の説明で示された実施形態に限定されるものではない。図面に示した本発明の有利な実施形態は、ダイカットエンボス加工に基づく他の輪転印刷方法に関連して利用することも容易である。また、ダイカットエンボス加工だけでなく、同様に他の輪転印刷方法に適用することができる。輪転印刷表面が、印刷される材料にインプレッションを送る必要はなく、インプレッションが間接的に送られることができる。つまり、この印刷面上に正確に位置決められ、かつ、異なるインクを印刷するためのポイントが、印刷される材料上に最終的にコピーされることで十分である。この方法は、例えば、グラビア印刷法、オフセット印刷法、および、輪転印刷法（rotoscreen printing methods）に適用することができる。さらに、印刷方法で使用する印刷機が、同じ材料に正確に位置決めされたインクを印刷する印刷ユニット以外の他の印刷ユニットを備えることができることは明らかである。また、印刷方法の少なくとも１つの実施形態において、インク装置が、少なくとも２つのインク、例えば、アライメントマーク用インクと積層接着剤用インクとを印刷面に供給することは明らかである。また、１つの実施形態および方法の１つのステップにおいて、少なくとも２つのインクが、使用される印刷面に同時に提供される。

１ インプレッションローラー
２、３ エンボス
４ バッキングロール
５ 材料（ウェブ材料）
６、８ アニロックスローラー
７、９ 供給チャンバ
１０ 接着剤パターン
１１ アライメントマーク

Claims (10)

1. 輪転印刷で異なるインクで作られるインプレッションの正確な位置決めの方法であって、
   輪転印刷面が、材料（５）を印刷するために用いられ、
   互いに位置決めされる異なるインクまたは前記異なるインクに対応する領域が、例えば、インプレッションローラー（１）、インプレッションシリンダ、印刷スリーブなどの同じ輪転印刷面を用いて印刷され、
   少なくとも２つの並列インク装置が、印刷ユニットに提供される
   ことを特徴とする輪転印刷で異なるインクで作られるインプレッションの正確な位置決めの方法。
2. 前記同じ輪転印刷面が、異なるインクまたは前記異なるインクに対応する領域を印刷するために、回転軸方向に少なくとも２つのセクションに分けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記異なるインクの１つが、アライメントマーク（１１）を印刷するために用いられ、他のインクが、前記アライメントマーク（１１）を用いて前記材料（５）の追加処理において使用されるパターン（１０）を印刷するために用いられる
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記パターン（１０）が、接着剤パターンである
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記追加処理が、前記接着剤パターン（１０）上の積層である
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記接着剤パターン（１０）を印刷するインクが、透明である
   ことを特徴とする請求項４または５に記載の方法。
7. 前記異なるインクが、前記同じ輪転印刷面上に供給される
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 同じインクが、回転軸方向で前記同じ輪転印刷面の２つの異なるセクション上に供給され、そして
   １つの前記セクションのインクが、前記材料（５）上に異なるインクを接着するために使用される
   ことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記同じインクが、接着剤であり、
   前記１つのセクションに供給される接着剤が、前記材料（５）上で接着パターン（１０）を形成するために用いられ、
   前記１つのセクションとは別のセクションに供給される接着剤が、前記材料（５）上でアライメントマーク（１１）用のポイントを形成するために用いられ、
   実際のアライメントマーク（１１）を形成するインクが、後で接着され、
   前記インクが、前記ポイントに適用されるための流体物質またはフィルムである
   ことを特徴とする請求項８に記載の方法。
10. 印刷される前記材料が、連続材料ウェブ（５）である
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。

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