JP2016055597A

JP2016055597A - フレキソ印刷版

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Publication number: JP2016055597A
Application number: JP2014186105A
Authority: JP
Inventors: 正典天野; Masanori Amano
Original assignee: Komura Tech Co Ltd
Current assignee: Komura Tech Co Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2014-09-12
Publication date: 2016-04-21
Anticipated expiration: 2034-09-12
Also published as: CN106183519B; KR102337559B1; JP6499841B2; CN106183519A; TW201617236A; KR20160031395A; TWI637862B

Abstract

【課題】短いインターバルで転写作業を行っても、転写されたインキに濃淡むら等の不具合の発生がなく、素早い繰り返しで効率良く転写を行うことのできるフレキソ印刷版を提供する。【解決手段】フレキソ印刷機の版胴の外周に巻き付けられた状態で、アニロックスロールの表面上のインキを、樹脂版２のインキ保持用凸部２ａの上面に保持し、この保持された凸部２ａ上のインキを、被印刷体（ワーク）との接触により被印刷面に転写するフレキソ印刷版１であって、上記凸部２ａの刷り方向前後の両縁部２ｅが、アニロックスロールとの当接衝撃を緩和する下向きテーパー面に形成されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、フレキソ印刷機で用いる樹脂製のフレキソ印刷版に関するものである。

フレキソ印刷は、表面にインキ保持用の凸部（画像や文字等）がパターン形成された樹脂製やゴム製の柔軟（フレキシブル）なフレキソ印刷版（以下、単に「印刷版」ともいう）を用いて、上記インキ保持用凸部の上面（頂面）に保持したインキを、低印圧で被印刷体に転写する印刷方式である。このフレキソ印刷は、上記印刷版のインキ保持用凸部が比較的柔らかく、種々の形状の被印刷体表面に追従可能なことから、様々な材質や厚みのある被印刷体等への印刷に使用されている（例えば、特許文献１等を参照）。

図３は、フレキソ印刷機の一般的な構成を示す概略構成図であり、図４は、上記フレキソ印刷法に用いられるフレキソ印刷版の（ａ）平面図（上面図）および（ｂ）側面図と、（ｃ）要部拡大模式図である。なお、全ての図において、白抜き矢印は印刷版の「刷り方向」（版胴上においては、回転方向）を示す。

フレキソ印刷機（輪転式）は、図３に示すように、印刷版５を巻き付けて装着する版胴１０と、上記印刷版５にインキを付着させるためのアニロックスロール２０およびドクター（ブレード）３０と、インキ補充手段（インキタンク４０）と、平板状の被印刷体（ワークＷ）を上記版胴１０（印刷版５）の回転に同期して平行移動させる移動ステージ５０等を主体として構成されている。

また、上記フレキソ印刷機に用いられるフレキソ印刷版（印刷版５）は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面視、版胴１０に巻き付けることのできる略長方形状に形成されており、版胴１０巻き付け時の張り（テンション）を支持するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルム等の基材３と、その上に形成（積層）された樹脂版６とからなる。

上記樹脂版６の中央部分には、図４（ｂ）のように、印刷に関与しない平板状の基部６ｂ（非印刷部）の上に、インキを保持するための印刷用凸部６ａ，６ａ，・・・が、所要のパターン状に（この例では平面視長方形状の印刷パターンが複数）形成されており、その刷り方向でかつ回転方向である「長手方向」（図示左右方向）の端部には、比較的薄肉の曲げ部６ｃ，６ｃを介して、版胴１０への取り付けに用いられる固定部６ｄ，６ｄが設けられている。

上記印刷パターンを構成する各印刷用凸部６ａは、通常、フォトリソグラフィを用いた樹脂硬化法により作製されており、図４（ｃ）に拡大模式図を示すように、各印刷用凸部６ａの刷り方向（長手方向）の角部（エッジ６ｅ）は、比較的シャープな形状（いわゆる「角の立った形状」）に形成されている。

また、長手方向両端の各固定部６ｄ，６ｄには、バイス４Ａ，４Ｂ（二点鎖線）等の版胴装着用の治具が取り付けられ、ピンやフック等の固定具を用いて、図３に示すように、版全体に周方向のテンションが若干かかった状態で、印刷版５が版胴１０の周囲（外周）に密着して保持されるようになっている。

そして、上記フレキソ印刷においては、上記インキタンク４０からアニロックスロール２０上に供給され、ドクター（ブレード）３０で保持量を調整されたインキが、印刷版５との接触（同期回転）により、上記印刷用パターン（印刷用凸部６ａ，６ａ，・・・）の各頂部に保持されるとともに、この保持されたインキは、この印刷版５の各凸部６ａが、版胴１０の回転に同期して水平移動する移動ステージ５０上の被印刷体（ワークＷ）と軽接触（キスタッチ）することにより、このワークＷの表面（被印刷面）に転写される。

特許第４９１７６９３号公報

ところで、上記のようなフレキソ印刷版を利用した転写（印刷）法は、転写対象面への当たり（接圧）が穏やかで、被印刷体（ワーク）の表面を傷つけることがないことから、近年、液晶，有機ＥＬ，有機ＴＦＴや太陽電池パネル等の製造工程で用いられるようになってきている。これらの製造工程では、平板状のガラス基板の表面（加工対象面）上に、有機溶剤系のインキ（塗工液）を用いて、フレキソ印刷により電極層やシール層，マスキング層等を形成する方法が採用されており、最近では、その効率（スピード）アップが検討されている。

しかしながら、上記フレキソ印刷を利用した転写の効率（加工スピード）を向上させるべく、短いインターバル（サイクルタイムまたはタクトタイム）で連続して転写作業を行ってみると、転写が完了したワークの表面（加工対象面）に、ワーク流れ方向（刷り方向）の塗工液の「濃淡むら」が発生することが判明した。この濃淡むらは、詳細な観察によると、インキの塗布（付着）量と塗布厚が刷り方向に変動する（揺らぐ）ことに起因して、インキ付着量の多い部分と少ない部分とが刷り方向に交互に（連続の波状またはモアレ状に）現れるために発生していると考えられる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、短いインターバルで転写作業を行っても、転写されたインキに濃淡むら等の不具合の発生がなく、素早い繰り返しで効率良く転写を行うことのできるフレキソ印刷版の提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明のフレキソ印刷版は、印刷版の刷り方向前後の両端部に版胴への取付部が形成された平板状の基部と、所定の印刷パターンに従って上記基部の上に形成されたインキ保持用の凸部とからなり、フレキソ印刷機の版胴の外周に巻き付けられた状態で、アニロックスロールの表面上のインキを上記インキ保持用の凸部の上面に保持し、この保持されたインキを、被印刷体との接触により被印刷面に転写するフレキソ印刷版であって、上記凸部の刷り方向前後の縁部が、アニロックスロールとの当接衝撃を緩和する下向きテーパー面に形成されているという構成をとる。

本発明者は、前記課題を解決するための研究を重ねるうち、前記塗工液の「濃淡むら」の原因が、版胴上の印刷版（各インキ保持用の凸部）がアニロックスロールに接触する際に発生する衝撃により、この印刷版（版胴）が周期振動（波打ち回転）してしまう点にあることを突き止めた。また、フレキソ印刷の転写間隔（タクトタイム）を短くしていくと、前回の転写過程で発生した「印刷版（版胴）の周期振動」が、一度のインキの「印刷版から被印刷体（ワーク）への転写」だけでは収束せず、次回の転写過程にまで影響を及ぼしていることを突き止めた。

上記印刷版（版胴）の周期振動を発生させないまたは早く収束させるためには、印刷版全体の硬度を下げてアニロックスロールとの接触衝撃（当たり）を緩和する方法が考えられる。しかしながら、耐久性（刷り耐性）を考慮すると、ある程度の硬さ（硬度）のバランスも必要とされるため、印刷用凸部を含む印刷版全体の硬度をむやみに下げることはできない。そこで、本発明者は、フレキソ印刷版とアニロックスロールとが接触する際の衝撃を、版の形状により緩和することを着想し、上記のように、フレキソ印刷版においてアニロックスロールに一番最初に接触（当接）する、インク保持用の「凸部の縁部形状」をテーパー形状とすることにより、上記衝撃を大幅に緩和できることを見出し、本発明に到達した。

すなわち、本発明のフレキソ印刷版では、平板状の基部の上に形成されたインキ保持用の凸部の刷り方向前後の縁部が、テーパー形状（下向きテーパー面）に形成されており、この下向きテーパー面が、アニロックスロールとの接触の際に、最初に接触する。この構成により、上記フレキソ印刷版は、アニロックスロールに接触する際の最初の衝撃が緩和され、この衝撃に起因する振動の発生を抑えることができる。しかも、上記各インキ保持用の凸部のテーパー形状の縁部は、被印刷体の被印刷面と接触（転写）する際も、上記と同様、接触による衝撃の発生を抑えることができる。したがって、本発明のフレキソ印刷版は、これらの相乗効果により、インキ保持時および転写時の印刷版（版胴）の周期振動（波打ち回転）に起因するインキの「濃淡むら」の発生が防止され、上記インキ（塗工液）を、所要のパターンに、設計通りの膜厚で正確に塗布（転写）することができる。また、上記インキの「濃淡むら」の発生がないため、短い転写間隔（タクトタイム）で、転写を連続して行うことが可能になる。

また、本発明のフレキソ印刷版のなかでも、上記下向きテーパー面の傾斜角が、印刷版を水平面上に載置した状態で、水平より下向き０．０１〜３０°に設定されているものは、アニロックスロールに接触する際の最初の衝撃がより緩和され、この衝撃に起因する振動の発生と、転写時におけるインキの濃淡むらの発生を、確実に防止することができる。

本発明の実施形態のフレキソ印刷版の（ａ）平面図および（ｂ）側面図である。（ａ）〜（ｄ）は、いずれも、本発明の実施形態のフレキソ印刷版における印刷用凸部の両縁部（角部）の形状例を示す模式図である。フレキソ印刷機の一般的な構成を示す概略構成図である。従来のフレキソ印刷版の（ａ）平面図および（ｂ）側面図と、印刷用凸部の両縁部（角部）の形状を示す模式図（ｃ）である。

つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。なお、以下の実施形態で用いられるフレキソ印刷機の構成や機能も、図３に示す一般的なフレキソ印刷機と同様であるため、図３と同じ符号を付記して、その詳細な説明を省略する。また、本実施形態の図においては、細部の形状が分かり易いように、フレキソ印刷版の厚みを強調して図示している。

本実施形態におけるフレキソ印刷版（印刷版１）は、従来例と同様、光硬化（感光性）樹脂を用いてフォトリソグラフィ法により形成されるもので、図１（ａ）に示すように、平面視〔図１（ａ）〕、版胴１０に巻き付けることの可能な略長方形状に形成されており、版胴巻き付け時の張り（テンション）を支持するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルム等の基材３と、その上に形成（積層）された樹脂版２とから構成されている。

また、上記樹脂版２の中央部分には、図１（ｂ）のように、従来例と同様、印刷に関与しない平板状の基部２ｂ（非印刷部）の上に、インキを保持するための印刷用凸部２ａ，２ａ，・・・が、所要のパターン状に（この例では平面視長方形状の印刷パターンが複数）形成されており、その刷り方向でかつ回転方向である「長手方向」（図示左右方向）の端部には、比較的薄肉の曲げ部２ｃ，２ｃを介して、版胴１０への取り付けに用いられる固定部２ｄ，２ｄが設けられている。

そして、上記印刷版１が従来の印刷版（５）と異なる点は、上記印刷版１の印刷パターンを構成する各印刷用凸部２ａ（インキ保持用凸部）が、図２（ａ）〜（ｄ）の拡大模式図に示すように、各印刷用凸部２ａの刷り方向（長手方向）の縁部２ｅ（図１中では網掛けで表示した部位）が、比較的ブロードな形状の下り傾斜面（下向きテーパー面）に形成されている点である。これが、本実施形態におけるフレキソ印刷版の特徴である。

上記各印刷用凸部２ａの縁部２ｅ（下向きテーパー面）の形状ついて、より具体的に説明すると、基本的なテーパー形状は、図２（ａ）の要部拡大図に示すように、上記印刷版１を水平に載置した状態で、この凸部２ａの縁部２ｅが、縁部外側に向かって傾斜角αで徐々に縁部２ｅの厚みが薄くなる、下り傾斜面に形成されている。なお、上記下向きテーパー面の傾斜角（テーパー角）αは、前記版胴１０に装着された後のアニロックスロール２０との当たりを考慮して、通常０．０１〜３０°、好ましくは０．５〜２０°の範囲内に設定されている。

また、上記縁部２ｅの下り傾斜面の範囲（端面からの距離Ｌ）は、通常１〜８ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍの範囲であり、この下り傾斜面の、凸部２ａ上面（頂面）からの垂下量（距離Ｈ）は、通常０．０５〜０．５ｍｍ、好ましくは０．１〜０．２５ｍｍに設定される。なお、図２（ａ）の例においては、上記傾斜角αが１０°、下向きテーパー面の範囲（端面からの距離Ｌ）が５ｍｍで、凸部２ａの上面（頂面）からの垂下量（距離Ｈ）が０．２５ｍｍの傾斜面に設計されている。

また、上記凸部２ａの縁部２ｅのテーパー形状は、図２（ｂ）に示すような、下向きに湾曲するＲ付きの形状としてもよいし、図２（ｃ）に示すような、彫り込み形状（凹形状）としてもよい。さらに、上記縁部２ｅのテーパー形状は、必ずしも１段で形成する必要はなく、図２（ｄ）に示すような、途中で傾斜角が変わる段付き形状（テーパー全体としての下り傾斜角αは０．０１〜３０°の範囲内である）や、ゴシックアークのような複合曲面で形成してもよい。

上記フレキソ印刷版（印刷版１）を構成する材料としては、樹脂やゴム等、版成形後にも一定の弾性を有する材料が用いられる。なお、本実施形態における印刷版１は、液晶，有機ＥＬ，有機ＴＦＴ等の製造工程において、基板（ワークＷ）上に、電極層やシール剤，マスキング剤等の有機溶剤系のインキを、転写形成するのに用いられるものであることから、上記工程の使用インキや版洗浄液等に含まれる有機溶剤の種類に応じて、樹脂の膨潤度等を考慮して決定される。

また、印刷版１の製造には、フォトリソグラフィ法が好適に用いられる。この場合、上記印刷版１を構成する材料として、感光性（光硬化性）樹脂組成物が用いられ、なかでも、ウレタン系，ポリエステル系，ポリブタジエン系等のアクリレートを主骨格としたプレポリマー，アクリレートオリゴマー，アクリレートモノマーと、光重合禁止剤，光重合開始剤等の混合物からなる感光性樹脂が、好適に用いられる。

さらに、印刷版１の外形寸法は、被印刷体となる基板（ワークＷ）や版胴１０のサイズに左右されるが、一般的には、刷り方向（印刷版１の長手方向）が３００〜２３００ｍｍ程度、幅方向（印刷版１の横方向）が５００〜２８００ｍｍ程度である。そして、比較的薄肉の曲げ部２ｃの刷り方向（縦方向）長さが０〜１００ｍｍ程度、固定部２ｄの刷り方向（縦方向）長さが１５〜４０ｍｍ程度に設定される。

また、上記印刷版１の印刷用凸部２ａの硬さは、ＪＩＳゴム硬度ショアＡが３５〜７０度の範囲に設定することが望ましい。上記ショアＡ硬度が３５度未満の場合は、印刷用凸部２ａが基板（ワークＷ）に対して柔らか過ぎて印刷時に変形してしまい、高精細な印刷を維持できない傾向がみられる。また、逆に、フレキソ印刷版のショアＡ硬度が７０度を超えた場合は、上記基板（ワークＷ）の表面や、その表面に形成された電極や配線等を傷つけてしまう傾向がみられる。

そして、上記印刷版１の裏面側に位置するフィルム状基材３は、樹脂製のフィルム（あるいはシート）を１層または２層以上積層して形成されたものであり、この例（図１）では、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の２層フィルムが用いられている。フィルム状基材３を形成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ），ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等、その他の樹脂を用いることもできる。また、フィルム状基材３単体の全厚としては、０．１〜０．５ｍｍ程度の厚さのフィルムが用いられ、印刷版１の端部を含む固定部２ｄの全厚が、１．５〜３．０ｍｍ程度になるように調整される。

上記構成のフレキソ印刷版によれば、印刷用凸部２ａの刷り方向前後の縁部２ｅ，２ｅが、下り傾斜のテーパー面に形成されているため、印刷版１がアニロックスロール２０に接触する際の最初の衝撃が緩和される。これにより、上記衝撃に起因する印刷版１や版胴１０における振動の発生が抑えられ、転写後に生じるインキの「濃淡むら」の発生を未然に防止することができる。また、このフレキソ印刷版を用いたフレキソ印刷は、上記インキの「濃淡むら」等の不具合の発生がないため、短い転写間隔（タクトタイム）で、転写を効率的に連続して行うことができる。

本発明のフレキソ印刷版は、液晶，有機ＥＬ，有機ＴＦＴ等の基板上に設けられる電極層やシール剤，マスキング剤等の印刷（転写形成）に好適に利用することができ、その生産効率を向上させることに貢献できる。

１印刷版
２樹脂版
２ａ凸部２ｂ基部２ｃ曲げ部２ｄ固定部２ｅ（凸部の）縁部
３基材
４Ａ，４Ｂバイス
５印刷版
６樹脂版
６ａ凸部６ｂ基部６ｃ曲げ部６ｄ固定部６ｅ（凸部の）エッジ
１０版胴
２０アニロックスロール
３０ドクター
４０インキタンク
５０移動ステージ
Ｗワーク
Ｈ垂下量（距離）
Ｌ端部からの距離（テーパーの範囲）
α 傾斜角

Claims

印刷版の刷り方向前後の両端部に版胴への取付部が形成された平板状の基部と、所定の印刷パターンに従って上記基部の上に形成されたインキ保持用の凸部とからなり、フレキソ印刷機の版胴の外周に巻き付けられた状態で、アニロックスロールの表面上のインキを上記インキ保持用の凸部の上面に保持し、この保持されたインキを、被印刷体との接触により被印刷面に転写するフレキソ印刷版であって、上記凸部の刷り方向前後の縁部が、アニロックスロールとの当接衝撃を緩和する下向きテーパー面に形成されていることを特徴とするフレキソ印刷版。
上記下向きテーパー面の傾斜角が、印刷版を水平面上に載置した状態で、水平より下向き０．０１〜３０°に設定されている請求項１記載のフレキソ印刷版。