JP4028039B2 - 凹版印刷方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹版印刷法に関し、特に凹版印刷法を用いた厚いインキ膜厚の印刷ができる厚膜印刷法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厚膜印刷法とは、平版印刷法や凸版印刷法では不可能な、被印刷体面にインキを厚く印刷する方法を言い、通常スクリーン印刷による厚膜印刷法が常用されている。
スクリーン印刷による厚膜印刷法では、インキ膜厚を数ミクロンから３０ミクロン程度まで印刷することが出来、一般的には５〜２０ミクロン膜厚が安定的に印刷可能である。
他の厚膜印刷方法として凹版印刷法がある。凹版印刷法は印刷版に任意の深さの凹部を形成し、その凹部にインキを充墳した後、被印刷体面に圧着転写して印刷する方法である。凹版印刷法により印刷時に形成されるインキ膜厚は前記スクリーン印刷法と同程度である。
より厚いインキ膜を被印刷体面に形成させようとする場合には、通常の凹版印刷法では不可能であり、スクリーン印刷法では何回も刷り重ねて厚膜化する方法が採られる。
凹版印刷法でのより厚い印刷が不可能な埋由は、如何に凹部を深く形成させた印刷版を用いても、インキを転移させる場合に凹部充填インキの一部しか被印刷体面に転移させることができないからである。何故なら充填インキと凹部の壁面、底面の接着力と、被印刷体面との接着力との引き合いになり、充填インキの一部が構造破壊を起こして被印刷体面に転移するに過ぎず、従って凹部を一定の深さ以上に深くしても１回の印刷膜厚は余り変化しない。
【０００３】
ここで、従来の通常の凹版印刷によりインキ膜形成する方法を図４に基づいて、説明しておく。
第４図（ａ）は凹部４１５を形成した基板（凹版印刷版とも言う）４１０で、簡単には、図４（ｂ）に示すように、基板４１０の凹部４１５に粘性なインキ４３０を充填させた後、図４（ｃ）に示すように被印刷体４５０の面４５０Ｓに密着させて、インキ４３０を被印刷体４５０へ転移させるものである。
図４（ｂ）のように凹部４１５のみにインキ４３０の充填を行うが、比較的低い粘性のインキの場合には版面にインキを供給しながらドクターブレードで掻く（ドクタリングと言う）と、凹部４１５のみにインキが充填され表面部４１０Ｓのインキは掻き取り除去されてインキ充填版が容易に完成する。
一方、高粘度のインキを用いる場合には、ドクタリング法では細かい凹部４１５にインキを充填し難いので、通常インキローラーやバフ様のものでインキを凹部４１５に押し込む方法を用いて充墳した後、基板４１０表面部４１０Ｓのインキを掻き取り除去してインキ充填版４１０Ａを形成する。
図４（ｄ）はインキ充填版（図４（ｂ）の４１０Ａ）から被印刷体面４５０Ｓにインキを転移させたときの転移状態を示すモデル図である。
基板４１０の凹部４１５に充填されたインキ４３０は、図４（ｃ）に示すように被印刷体４５０に圧着された後引き剥がすと、充填インキ４３０の一部が被印刷体面４５０Ｓに転移する。
この時、図４（ｄ）に示すように基板４１０の凹部４１５内と被印刷体面４５０Ｓ上とにインキが分離し凹部残留インキ４３０ａと被印刷体面４５０Ｓへの転移インキ４３０ｂとなる。このように転移が行われるのが一般的な凹版印刷である。
転移インキ４３０ｂの量は使用インキの粘度や凹部４１５の壁面４１５Ａと被印刷体面４５０Ｓとの接着力、及びインキの構造破壊のし易さなどによって決まるが、例え凹部４１５の深さが小さくても全てのインキ４３０が被印刷体面４５０Ｓ上に転移することはない。
この状態のまま出来るだけ転移インキ４３０ｂの量を多くする為に取られる対策としては、インキの粘度を上げて構造破壊をし難くするか、又は凹部４１５の壁面４１５Ａにインキの接着性（又は摩擦力）を低下させるような薄い剥離層を予め設けておくことがよく取られる。例えばシリコーン樹脂などの剥離層形成法などが利用される。尚、低粘度インキの使用では本質的に厚いインキ膜が得られない。
しかし、剥離性の壁面４１５Ａをもつと、特に構造破壊のし難い高粘性インキなどでは凹部に押し込むことが困難になると言う逆効果を生むこととなる。
これらの全てを考慮して実際の凹版適用印刷による転移インキ量は限定され、利用範囲が制限されてしまうのが現状の技術水準である。結局、上記のインキ膜厚（５〜２０μｍ）程度が適当となる。
【０００４】
又、スクリーン印刷法のように何回も反復刷り重ねて厚膜化する事は、実用的には精度的な位置合わせ等の困難な問題を含むので通常は利用されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように、従来の図４に示す凹版印刷法や、スクリーン印刷法を用いて２０μｍ以上の厚膜印刷をする場合には、それぞれ問題があり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚を形成しようとするものである。特に、２０μｍ以上の厚いインキ膜厚を形成しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の凹版印刷方法は、表面平滑な基板面に所望の印刷パターンが形成された凹版を用いて印刷する方法であって、順次、（ａ）凹版の凹部の壁面及び底面に転写補助層として低融点材料を薄く形成する転写補助層形成工程と、（ｂ）前記低融点材料を溶解しない材料組成からなり、且つ前記低融点材料より高融点の厚膜印刷用のインキを、凹版の凹部全体に充填し、必要に応じて該インキを硬化する硬化処埋を施すインキ充填工程と、（ｃ）インキが充填された凹版のインキ面側を被印刷体と密着して加熱し、前記低融点材料を融解させ、凹部に充填されたインキ全部を被印刷体に転写する転写工程とを有することを特徴とするものである。
そして、上記において、凹版の凹部の深さが２０μｍ以上であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記における転写補助層形成工程は、転写補助層材としての低融点材料を、揮発性溶剤に適量溶解又は分散させて液状としたものを塗膜し、乾燥して形成するものであることを特徴とするものである。
また、上記において、表面平滑な基板面は導電性を有し、転写補助層形成工程は、転写補助層材としての低融点材料を電着により塗膜形成するものであることを特徴とするものであり、該転写補助層材としての低融点材料は、水溶液中に溶解してイオン性を有するか、又は水溶液中に分散した低融点材料の粒子表面にイオン性物質を吸着や化学結合により、或いはイオン性材料を用いたエマルジョン化やカプセル化によって低融点材料の分散粒子をイオン化し、電着可能としたものであることを特徴とするものである。
また、上記における転写補助層形成工程は、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて形成するものであることを特徴とするものであり、表面平滑な基板面は導電性を有し、低融点トナー被膜の付着は、基板面に数十〜数千ボルトの正負何れかの電圧を印加し、且つ基板面への印加極性と反対の極性を有する低融点材料からなるトナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とするものである。そしてまた、該表面平滑な基板面は絶縁性であり、低融点トナー被膜の付着は、該基板面をコロナ放電を与えることにより正負何れかの極性に帯電させ、且つ、前記基板表面とは反対の極性を有する低融点トナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とするものである。
更に、上記において、転写補助層材としての低融点材料が、熱転写温度において分解ガス化、或いは発泡する材料を包含するものであることを特徴とするものである。
また、上記において、厚膜印刷用のインキは、数万〜数十万センチポイズの高粘度である事を特徴とするものである。
また、上記において、凹版の凹部に充填する厚膜印刷用のインキは適当な硬化性を有することを特徴するものである。
また、上記において、被印刷体表面に予め接着性を有する粘着接着剤を塗布しておき、厚膜印刷用のインキを被印刷体に転写することを特徴とするものである。
また、上記インキ充填工程の後に、更に粘着性材料をインキ表面に薄く塗布して凹版の凹部に充填されている厚膜印刷用のインキ表面に粘着性を付与し、転写工程を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明の凹版印刷方法は、このような構成にすることにより、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚の形成を可能としている。特に２０μｍ以上の所望の厚いインキ膜厚を形成することを可能としている。２０μｍ以上の厚にインキ膜厚を形成する厚膜印刷をする場合の、従来の図５に示す凹版印刷法や、スクリーン印刷法に於ける問題を解決している。
詳しくは、凹版の凹部の壁面ないし底面と充填インキの接着力ないし摩擦力を被印刷体面とインキとの接着力よりも低い状態に保つ事を可能とし、結果的に、転写工程において、所望の深さの凹部を形成した凹版から充填インキの構造破壊を防止して、凹版の凹部に充填された全インキを被印刷体面に転移させることを可能としている。即ち、凹版の凹部の深さを所望の深さとすることにより、その深さに対応した厚さのインキ膜厚で、印刷することを可能としている。
【０００８】
具体的には、順次、（ａ）凹版の凹部の壁面及び底面に転写補助層として低融点材料を薄く形成する転写補助層形成工程と、（ｂ）前記低融点材料を溶解しない材料組成からなり、且つ前記低融点材料より高融点の厚膜印刷用のインキを、凹版の凹部全体に充填し、必要に応じて該インキを硬化する硬化処埋を施すインキ充填工程と、（ｃ）インキが充填された凹版のインキ面側を被印刷体と密着して加熱し、前記低融点材料を融解させ、凹部に充填されたインキ全部を被印刷体に転写する転写工程とを有することにより、更には凹版の凹部の深さが２０μｍ以上であることにより、これを達成している。
転写補助層形成工程が、転写補助層材としての低融点材料を、揮発性溶剤に適量溶解又は分散させて液状としたものを塗膜し、乾燥して形成するものであることにより、また、転写補助層材としての低融点材料を電着により塗膜形成するものであることにより、また、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて形成するものであることにより、凹版の凹部の壁面や底面への塗膜を可能としている。
また、転写補助層材としての低融点材料が、熱転写温度において分解ガス化、或いは発泡する材料を包含するものであることにより、転写時の加熱の際にガス発生によって凹版の凹部から充填インキを押出し、被印刷体へのインキの転移を容易にしている。低融点材料の膜厚が薄く、ガス圧が不足して充分なインキ押出し効果が認められない場合でも、ガス泡によって凹部壁面との接着力（摩擦力）の一層の低下に寄与し、より転移を容易にする等の利点を与える。
そして、厚膜印刷用のインキは、固形分を充分に含み、且つインキの構造破壊性を防止して（結着性を上げた）数万〜数十万センチポイズの高粘度であることにより、２０μｍ以上のインキ膜厚を可能としていると同時に、解像性の良いものとしている。
そして、凹版の凹部に充填する厚膜印刷用インキは適当な硬化性を有することにより、充填時にはより少ない硬化度で凹版の凹部に充填し、硬化させて転写することができ、その作業性を良いものとできる。
更に、被印刷体表面に予め接着性を有する粘着接着剤を塗布しておき、厚膜印刷用のインキを被印刷体に転写することにより、また、インキ充填工程の後に、更に粘着性材料をインキ表面に薄く塗布して凹版の凹部に充填されている厚膜印刷用のインキ表面に粘着性を付与して、転写を行うことにより、転写性の良いものとしている。
【０００９】
【実施の形態】
本発明の凹版印刷方法の実施の形態を挙げて図に基づいて説明する。
図１は、本発明の凹版による厚膜印刷方法の実施の形態の１例を示した処理工程の要部断面図で、図２は別の１例を示した処理工程の要部断面図である。
図１、図２中、１１０は基板（凹版）、１１５は凹部、１１５Ａは壁面、１１５Ｂは底面、１２０は低融点材料層（転写補助層）、１３０はインキ、１５０は被印刷体、１５０Ｓは被印刷体面、１７０は粘着接着剤層（接着剤層）、１７５は粘着剤層である。
はじめに、図１に示す例を説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、凹部１１５を形成した基板（凹版）１１０を用意する。
基板ｌ１０に形成される凹部１１５の深さは、本発明の場合、特に制限はされない。例えば数ミクロンから数百ミクロンの深さに容易に適用可能である。
比較的浅い凹部１１５を形成する為には、従来から使用されているフォトリソグラフィーのエッチング法が有利である。しかし、このエッチング法の場合、数１０から１００ミクロン以上の深さになると、エッチング法ではサイドエッチなどが起こって凹部の形状が不正確になること、及びエッチングの断面形状は凹レンズ型になるので凹部内容量が不安定となるなど正確なインキ転移量を定めることが難しくなる。
金属基板の精密な機械切削やレーザー切削などによって物埋的に正確な凹部を形成させる方法が存在するので、これらの方法を利用するとかなり深い凹部を持つ凹版を作成することが出来る。凹部１１５の深さは数百ミクロンクラスが可能である。
別に金属めっき法を利用して凹部１１５を作成する方法もある。ドライフィルムの発達により数１０ミクロンの厚さの転写型感光性樹脂フィルム複数枚を同一基板に重ねて転写し、例えば２００ミクロン程度の膜厚の感光性樹脂層を作り、適当なマスクパターンを密着した後、強力な平行光源（又は点光源）を用いて露光、現像、乾燥すると厚い凹凸の正確な感光性樹脂パターンが得られる。
この凹凸樹脂パターン面に公知の無電解めっき法により金属無電解めっき層（一般にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉなどの汎用金属が適する）を形成させ、更にこの金属層を利用して通常の電気めっきにより金属層（汎用金属で可）を数１０ミクロン〜数１０００ミクロン厚付けした後、基板から引き剥がすと金属凹版基板を得ることが出来る。
【００１０】
次いで、上記により得られた凹版基板１１０の凹部１１５に低融点物質（好ましくは４０℃〜１５０℃の軟化点を有する）を含む低粘度インキを充填させた後、そのまま乾燥させたり、或いは凹部１１５を下向きにしてドクタリングしたり、更には紙などに印刷操作で一部吸収させたりしてから乾燥し、薄い低融点材料層（転写補助層）１２０を凹部１１５の壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに残留形成させる。（図１（ｂ））
凹部１１５の壁面１１５Ａは機械的切削又は金属めっき法の如何に関わらず微細な凹凸があり、この凹凸が従来法におけるインキと壁面との接着力（摩擦力）を増加させているのであるが、その微細な凹凸は１〜２ミクロン程度或いはそれ以下であるので、低融点材料層１２０の厚さはそれを平滑化する程度、即ち２〜４ミクロン程度で良い。しかし実際には完全に平滑化できなくても接着力（摩擦力）を低減する効果があるから必ずしもこれに限定されるものではない。
【００１１】
次いで低融点材料層１２０をその壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに設けた凹部１１５に、高粘度なインキ１３０を凹部１１５に充填する。（図１（ｃ））
既に述べたように、高粘度なインキの凹部への充填は、インキローラーやバフ様のものでインキを凹部３１５に押し込む方法を用いて行う。
【００１２】
続いてインキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着し（図１（ｄ１））、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がすと、充填インキ１３０は熱軟化もしくは融解した低融点材料層１２０と共に被印刷体面１５０Ｓに全量容易に転移させることが出来る（図１（ｅ１））
この場合に充填インキ１３０は全て容易に転移するが、低融点材料層１２０は一部凹部壁面に残留する。しかし、この残留物は新たに低融点材料層５を形成させるときにそのまま利用できるので何らの支障も起こさない。
図１（ｅ１）は概要形態図なので低融点材料層１２０と転移した充填インキ１３０との間で明確に層分離して示してあるが、実際には低融点材料層１２０が薄膜であるから不明確な状態となる。いわば転移したインキ層を薄く覆っていると見ればよい。
【００１３】
上記説明のように高粘度なインキを使用して被印刷体１５０へのインキの転移ができるが、図１（ｃ）において、必要に応じ、凹部１１５の形状を正確に再現する為に熱や放射線による硬化性のインキを用いて転移前に硬化させる硬化処理を行い、次いで熱転移させることもできる。
このような硬化後にインキを転移する方法では凹部１１５の形状を正確に再現することが出来るので転移形状とともにインキの転移量も安定させることかできる。
【００１４】
一方、図１（ｃ）において硬化処理を施した後の充墳インキ１３０は一般に粘着性が低下するか或いは皆無となり、被印刷体１５０に転移しにくくなるか、あるいは転移しなくなるから、予め被印刷体面１５０Ｓに接着剤（粘着剤）層１７０を通常法で形成させておき、図１（ｄ２）に示すように、インキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着させ、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がし、図１（ｅ２）に示すように被印刷体１５０へのインキ１３０の転移ができる。
尚、更に、この後焼成することにより、インキを転移した所定の領域以外の有機接着剤層１７０は容易に除去できる。
【００１５】
上記熱転写法を用いる場合に、低融点材料層１２０の組成物として熱時発泡性の発泡剤を包含させておくことも有効な手段である。
発泡剤の効用は熱時ガス発生によって充填インキ１３０を押出す効果を現すことでインキ転移を容易にすること、及び低融点材料層１２０が薄膜層なのでガス圧が不足して充分なインキ押出し効果が認められない場合でも、低融点材料層１２０内のガス泡によって凹部壁面との接着力（摩擦力）の一層の低下に寄与しより転移を容易にする等の利点を与える。
又、熱時低融点材料層１２０内で発泡させた場合は、一旦冷却して低融点材料層１２０を固化させても微少なスポンジ状となるので破壊容易となり、冷時でも使用しないときに比べ凹版壁面との接着力が低下して容易に転移するようになる。特に充墳インキを熱硬化させた場合などに応用すると効果的である。
【００１６】
本発明に用いる低融点材料層１２０は一般に低分子有機化合物及び高分子有機化合物が用いられ、特に高分子化合物の利用が推奨される。低分子有機化合物の利用も可能であるが、一般に多くの溶剤に溶け易いので印刷インキに含まれる溶媒にも可溶な物が多く、又被膜性が乏しいため低融点材料層１２０が容易に形成できる材料選択の幅が狭い。
一方、高分子有機化合物（樹脂類或いはプラスチック類）の軟化温度は１５０℃以下のものが多く、インキ化に際し溶媒可溶性や塗布時の被膜性に富んでいる。しかも安価な汎用材料が多く利用に際し材料選択幅が非常に広いので適性材料の選別が技術的、経済的に容易である。
例えばＰＶＣ、ＰＡＣ、その他のビニール系樹脂類、ＰＭＡ．ＰＭＭＡその他のアクリル系樹脂類、ポリエステル樹脂類、ポリアミド樹脂類、ポリイミド樹脂類、エポキシ樹脂類、ポリオレフィン樹脂類、ポリスチレン樹脂類、シリコーン樹脂類、合成ゴム類、その他多くの樹脂類か使用できる。又、天然高分子物質としてレジン類、ワックス類、ゴム類、その他が存在する。
選択する低融点材料は被膜形成後印刷インキに含まれる溶媒に不溶であるか又は少なくとも一定時間難溶性であることが望まれる。これは低融点材料層１２０をインキ充墳後も維持させる為に必要である。従って膨潤状態になっても印刷時までに層が存続できるなら使用可能である。
【００１７】
また、低融点材料層１２０内に発泡剤を包含させ熱発泡させるとインキ転移に有効であると述べたが、使用可能な発泡剤として以下の化合物が例示できる。ジニトロソペンタメチレンテトラミン（１９０〜２０５℃発泡）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド（１０５℃）、ベンゼンスルホニルヒドラジド（９０〜９５℃）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド（１１０℃）、トルエン−２，４−ジスルホニルヒドラジド（１５０℃）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラゾーン（１３５℃）、トルエン−２，４−ジスルホニルヒドラゾーン（１４５℃）、４、４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（１４０〜１６０℃）、アゾビスイソブチロニトリル（１００〜ｌＩ５℃）、アゾジカルボンアミド（１７５〜２００℃）、ジアゾアミノベンゼン（９７〜１０３℃）その他がある。
これらに加えて発泡温度を低下させる発抱助剤、例えぱ尿素系材料、サリチル酸、無水フタール酸、ステアリン酸、ラウリン酸等の有機酸系助剤がある。
これらの材料配合は使用条件に応じて適宣選択し良好な低融点材料層１２０を形成することが出来る。
【００１８】
厚膜印刷用のインキ１３０については通常スクリーン印刷や凹版印刷に使用する市販インキを使用することか出来る。担し、これらのインキは比較的低粘度（他の平版用等のインキに比べて高粘度ではある。）なので、厚いインキパターンを印刷すると僅かに流動して「だれ」と称するパターンの流れを生じ、解像性が低下すると同時に厚膜パターンのインキ膜厚が低下する現象を起こす。
より高粘度インキを用いるとある程度の解像性劣化を防止できるので一般には高粘度インキを用いるのが好ましい。
通常のスクリーン厚膜印刷における印刷膜厚をより厚く印刷する目的は、上記高粘度インキを使用することでほぼ達成できるか、一定の線幅で１００〜２００ミクロンの膜厚に印刷する為には、凹版（基板１１０）の凹部１１５を充填するインキ１３０を予め硬化させることが推奨される。
硬化性インキは熱重合性材料を用いて短時間で半硬化又は硬化を達成するのが好ましいが、酸化重合型材料を用いて一定時間放置して半硬化又は硬化を完成させることも出来る。この方法は一種のモールドであるから凹版（基板１１０）の凹部１１５の形状に応じた厚膜の成形ができ、これを転移させると凹部１１５の形状を再現した厚膜印刷が完成する。
粘性インキはそれ自体粘着性を持つが硬化インキは粘着性が消滅し転移が難しくなる。しかし半硬化状態では比較的型崩れなく、且つ粘着性もある程度保持できるのでこの半硬化状態を利用するのが有利である。
完全硬化後は粘着性を持たないのでインキ充填部に接着剤（市販品で可）を塗布するか、又は被印刷体面に接着剤を塗布しておき硬化インキの転移接着を補助することが望ましい。
【００１９】
次に図２に基づいて本発明の実施の形態の別の例を説明する。
図１に示す場合と同様にして、インキ充填工程（図２（ｃ））までを終えた後、インキ充填側の面に粘着剤層１７５を薄く塗布形成してインキ表面に粘着性（接着性）を付与する。（図２（ｄ））
この後、インキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着させ（図２（ｅ））、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がし、図２（ｆ）に示すように被印刷体１５０へのインキ１３０の転移ができる。
更に、この後焼成することにより、インキを転移した所定の領域以外の有機粘着剤（接着剤）は除去する。（図２（ｇ））
以上のように、本発明においては、従来不可能であったか又は非常に複雑な工程を用いて作成する方法を、極めて簡便な凹版の１回刷り印刷に転換できものとしている。そして、品質面においても高精度であり、生産性や経済性にも優れている。
【００２０】
図１や図２に示す実施の形態例における、薄い低融点材料層（転写補助層）１２０を凹部１１５の壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに形成させる方法としては、上記に限定されない。
例えば、電着により低融点材料層（転写補助層）１２０を形成しても良い。この場合、低融点材料層１２０の材料としては、水溶液中に溶解してイオン性を有するか、又は水溶液中に分散した低融点材料の粒子表面にイオン性物質を吸着や化学結合により、或いはイオン性材料を用いたエマルジョン化やカプセル化によって低融点材料の分散粒子をイオン化し、電着可能となるものが用いられる。
実用的には既に多くの電着材料が市販されているので利用できる。例えば、エレコートＣＭ（アクリル系、カチオン電着材；株式会社シミズ製）を指定に従って電着する。
【００２１】
また、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて、低融点材料層（転写補助層）１２０として形成させても良い。
具体的には、基板１１０の凹部１１５形成側の面が導電性を有する場合、低融点トナー被膜の付着は、基板面に数十〜数千ボルトの正負何れかの電圧を印加し、且つ基板面への印加極性と反対の極性を有する低融点材料からなるトナーを静電的に基板面に付着堆積させる。
あるいは、基板１１０の凹部１１５形成側の面が絶縁性である場合、低融点トナー被膜の付着は、該基板面をコロナ放電を与えることにより正負何れかの極性に帯電させ、且つ、前記基板表面とは反対の極性を有する低融点トナーを静電的に基板面に付着堆積させる。
実際には一般電子写真コピー用のトナーは着色しているが、定着温度が１００°Ｃ前後なので市販品が利用できる。一般に数μｍ〜１０μｍの粒径なので適性がある。印刷物が有色の場合にはトナーに包含される着色剤を除いた無色トナーを用いれば良い。
【００２２】
【実施例】
更に、実施例を挙げて本発明を具体的に図３に基づき説明する。
〔実施例ｌ〕
表面平滑な１５０ミクロン厚のステンレス基板３１０上に電鋳加工用の市販感光性ドライフィルムレジスト（商品名ＦＲＡ−５１７，感光層膜厚５０ミクロン：デュポンＭＲＣドライフィルム株式会仕製）３２０を、指定手法により４層重複転写して総膜厚を２００ミクロンとした。（図３（ａ））
次いでその上に予め用意した２０ミクロンラインから５００ミクロンラインを段階的に含む多数の平行線パターン（一種の解像力チャート）と、各種大きさの文字を配したフィルム写真原版を密着させ、コンデンサレンズを用いて平行光化じた近紫外光に富む水銀灯光で露光し、指定現像法によってアルカリ水溶液で現像後乾燥した。（図３（ｂ））
乾燥後のドライフィルムレジスト層は１８０ミクロンであり、３０ミクロン線幅まで良好なアスペクト比を有する切り立ったパクーンが得られた。
図３（ｂ）中、３２５は凹部（レジスト貫通部）である。
次いでよく知られた硝酸銀溶液での銀鏡反応法を用いて全面にＡｇ膜（ｌ〜２ミクロン厚）３３１を化学めっきで形成させた後、その表面に積層して電気化学的にＮｉ膜３３２を約１０ミクロンの厚さにめっきし、更にＣｕ層３３３を１００ミクロン以上の厚さにめっきした。（図３（ｃ））
水洗乾燥後、ステンレス基板とめっき層を剥離し、ハイポ溶液でめっき層面のＡｇ層を溶解除去してＮｉ層を表面に持つ深さ１８０ミクロンの凹版を得た。（図３（ｄ））
この凹版のＣｕ層３３３の剥離した側の面に適当な補強用のステンレス基板３１５を接着剤で貼り付けて取り扱い易くし凹版印刷版とした。（図３（ｅ））
次いで、この凹版印刷版面の凹部３３５に数１０００センチポイズの粘度に調整した塩化ビニールー酢酸ビニール共重合体樹脂（塩酢ビ樹脂）溶液を充填した後、凹部３３５を下にして保持して余分な溶液をドクターナイフでスキージして除去し、そのまま温風乾燥して凹部壁面に低融点材料層３４０を約２〜３ミクロン厚で形成させた。（図３（ｆ））
次に、カーボンブラック混入の黒色亜麻仁油系高粘度インキ（一般の凹版インキよりも固めに調整：粘度測定不可）３５０を布や柔らかい紙などに付けて凹部３３５に擦り込み、十分充填した後ドクターナイフで余分なインキを表面からスキージして除去しインキ３１０の凹部３１５への充填工程を完了した。（図３（ｇ））
次いで、インキ面を印刷用紙３６０に接した状態で、印刷用紙３６０側からゴムローラーにて、１５０℃のオーブン内で加圧した。（図３（ｈ））
尚、図３（ｈ）の矢印は加圧の方向を示したものである。
この後、基板３１５と印刷用紙３６０とを離すと、印刷用紙面３６０Ｓに凹版の凹部に充填されていたインキ３３０の全てが転移した。（図３（ｉ））
転移したインキ３５０に多少の流動があり、画線が若干崩れた４０〜５０ミクロン線幅の画線が厚さ約１３０ミクロンで得られ、凹凸の激しいいわゆる立体的な（文字パターンによる評価）印刷物が得られた。
この結果は、凹部３３５の壁面３３５Ａや底面３３５Ｂに低融点材料層３４０が介在する為、転写の際の低融点材料層３４０の溶融で充填インキ全量転移が行われたものと推測される。
【００２３】
ここで、実施例１の比較例を挙げる。
比較例は、図３に示す工程において、転写の際にオーブン加熱をしないで常温で転写した場合のものである。
即ち、図３（ｇ）の工程の後、インキ３５０充填済みの凹部３３５側の面に印刷用紙３６０を重ね、印刷用紙３６０側からゴムローラーを用いて室温で加圧（通常の凹版印刷法）したものである。
基板３１５と印刷用紙３６０とを離すと、印刷用紙面３６０Ｓへのインキ転移量はばらつき３０〜５０ミクロン厚で、大部分のインキ１３０は凹版側に残留した。
この結果は反復テストしても同様であった。
【００２４】
実施例１と比較例１の結果を確認する為、インキ充填後２４〜４８時間室温に放置し乾燥（空気による酸化重合硬化）した後同様の処理をしたが、比較例の方法では、既にインキ表面に接着性が失われ全く転移せず、実施例の方法の場合には、加熱によってインキか若干軟化し接着性が復活じて前記同様に全量のインキが転移した。
【００２５】
〔実施例２〕
実施例１の塩酢ビ樹脂溶液内にｐ‐トルエンスルホニルヒドラジド（発泡温度ｌ１０℃）を塩酢ビの１０％（重量比）を加えた発泡剤混入低融点材料層を形成させた。この条件下でのインキ転移テストを行った結果、実施例１より容易に転移することが認められた。
この結果は、印刷時のゴムローラーの加圧が低下しても転移が良好であること、紙以外にプラスチックフィルムや金属面、ガラス、セラミック板面への転移も可能であることから、発泡ガス圧によって凹版平面より充墳インキが若干突出するために被印刷体面に接着し易いこと、及び凹版壁面との摩擦力がより低下したことによると推察される。
【００２６】
〔実施例３〕
プラズマディスプレイに用いる背面板（リヤプレート）のリブ形成について例示する。
十分に研磨されたＣｕ板の面に高さ２００ミクロン、幅１００ミクロンのリブに相当する平行な多数の凸ラインを、ピッチ３００ミクロンになるように設定して精密研削を行ない、更に研削面に２ミクロンの厚さにＣｒめっきを行って表面の硬度を上げ凹版母版とした。
この母版面に実施例ｌと同様にＮｉ，Ｃｕの２層めっきを行い、剥離後補強して凹版印刷版とした。
次いで発泡剤を包含する低融点材料層（前例同）を凹部に形成し、インキとして低融点ガラス粉末を主成分とする市販の電気絶縁性厚膜インキ（バインダー：アクリル系樹脂）を摺り込み充填し、余分なインキはドクターナイフでスキージして除去した。
一方、既にガラス基板面（被印刷面）に電極が形成されている背面板側に市販のアクリル系熟接着剤を約１０ミクロンの厚さにロ一ラー塗布した。
前記インキ充填済み凹版印刷版を正確に位置合わせしながら重ねて加圧密着し、両者の浮きををなくすように注意しながら１５０℃に加熱した後剥離した。その結果背面板側の接着剤面に充墳インキが全量転移じた。
次にインキ転移背面板を約６００℃の焼成炉に入れて焼成し、インキの有機バインダーと背面板面の接着剤を除去すると共に低融点ガラスバインダーの融解接着によって背面板上にリブを形成した。
得られたリブの高さは約１８０ミクロン、リブ線幅約１００ミクロンであった。
この背面板を用いてプラズマディスプレイを組み立てて表示を行ったところ良好な画像表示が得られた。
この方法によって多数回スクリーン印刷やサンドブラスト法に代わる唯１回の印刷操作で目的の高さと線幅のリブが形成できることが判明した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚を形成することを可能としている。特に２０μｍ以上の厚さのインキ膜厚の形成を可能としている。
このため、一般画像印刷におけるより厚い印刷膜厚で立体感を有する高級印刷（シート面への印刷や建築材料等構造材の自然感の豊富な印刷など）に利用すると効果がある。
また、本発明により、電子部品における導体、抵抗体、絶縁体印刷における高解像性厚膜細線印刷が、従来の厚膜スクリーン印刷以上の容易さと精度で可能となる。
更に、プラズマディスプレイパネルにおけるリブの形成はガラス基板面に幅数１０ミクロン、高さ約２００ミクロンが必要だが、従来スクリーン印刷法で先刷り画線に目合わせしながら１０回前後の重複印刷をして作成している現状に対し、本発明の方法では唯ｌ回の印刷でリブ形成を可能としている。
また、セラミック基板の電子部品印刷やプラズマディスプレイのリブ形成では低融点ガラスバインダーを用いて印刷後、数１００℃で焼成し、有機物を除去するのであるが、本発明の方法においては、用いたインキ内や後天的に塗布された有機接着剤は容易に焼成除去されるので、本発明の方法は極めて効果的な利用方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の凹版印刷方法の実施の形態の１例を示した図
【図２】本発明の凹版印刷方法の実施の形態の別の例を示した図
【図３】実施例１の工程図
【図４】通常の凹版印刷を説明するための工程図
【符号の説明】
１１０ 基板（凹版）
１１５ 凹部
１１５Ａ 壁面
１１５Ｂ 底面
１２０ 低融点材料層
１３０ インキ
１５０ 被印刷体
１５０Ｓ 被印刷体面
１７０ 粘着接着剤
１７５ 粘着剤層
３１０、３１５ ステンレス基板
３２０ レジスト
３２５ （レジストの）貫通部
３３１ Ａｇ（銀）膜
３３２ Ｎｉ膜
３３３ Ｃｕ層
３３５ 凹部
３３５Ａ 壁面
３３５Ｂ 底面
３４０ 低融点材料層
３５０ インキ
３６０ 印刷用紙（被印刷体）
３６０Ｓ 紙面
４１０ 基板（凹版）
４１０Ｓ 面
４１５ 凹部
４１５Ａ 壁面
４３０ インキ
４５０ 被印刷体
４５０Ｓ 被印刷体面
【発明の属する技術分野】
本発明は、凹版印刷法に関し、特に凹版印刷法を用いた厚いインキ膜厚の印刷ができる厚膜印刷法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、厚膜印刷法とは、平版印刷法や凸版印刷法では不可能な、被印刷体面にインキを厚く印刷する方法を言い、通常スクリーン印刷による厚膜印刷法が常用されている。
スクリーン印刷による厚膜印刷法では、インキ膜厚を数ミクロンから３０ミクロン程度まで印刷することが出来、一般的には５〜２０ミクロン膜厚が安定的に印刷可能である。
他の厚膜印刷方法として凹版印刷法がある。凹版印刷法は印刷版に任意の深さの凹部を形成し、その凹部にインキを充墳した後、被印刷体面に圧着転写して印刷する方法である。凹版印刷法により印刷時に形成されるインキ膜厚は前記スクリーン印刷法と同程度である。
より厚いインキ膜を被印刷体面に形成させようとする場合には、通常の凹版印刷法では不可能であり、スクリーン印刷法では何回も刷り重ねて厚膜化する方法が採られる。
凹版印刷法でのより厚い印刷が不可能な埋由は、如何に凹部を深く形成させた印刷版を用いても、インキを転移させる場合に凹部充填インキの一部しか被印刷体面に転移させることができないからである。何故なら充填インキと凹部の壁面、底面の接着力と、被印刷体面との接着力との引き合いになり、充填インキの一部が構造破壊を起こして被印刷体面に転移するに過ぎず、従って凹部を一定の深さ以上に深くしても１回の印刷膜厚は余り変化しない。
【０００３】
ここで、従来の通常の凹版印刷によりインキ膜形成する方法を図４に基づいて、説明しておく。
第４図（ａ）は凹部４１５を形成した基板（凹版印刷版とも言う）４１０で、簡単には、図４（ｂ）に示すように、基板４１０の凹部４１５に粘性なインキ４３０を充填させた後、図４（ｃ）に示すように被印刷体４５０の面４５０Ｓに密着させて、インキ４３０を被印刷体４５０へ転移させるものである。
図４（ｂ）のように凹部４１５のみにインキ４３０の充填を行うが、比較的低い粘性のインキの場合には版面にインキを供給しながらドクターブレードで掻く（ドクタリングと言う）と、凹部４１５のみにインキが充填され表面部４１０Ｓのインキは掻き取り除去されてインキ充填版が容易に完成する。
一方、高粘度のインキを用いる場合には、ドクタリング法では細かい凹部４１５にインキを充填し難いので、通常インキローラーやバフ様のものでインキを凹部４１５に押し込む方法を用いて充墳した後、基板４１０表面部４１０Ｓのインキを掻き取り除去してインキ充填版４１０Ａを形成する。
図４（ｄ）はインキ充填版（図４（ｂ）の４１０Ａ）から被印刷体面４５０Ｓにインキを転移させたときの転移状態を示すモデル図である。
基板４１０の凹部４１５に充填されたインキ４３０は、図４（ｃ）に示すように被印刷体４５０に圧着された後引き剥がすと、充填インキ４３０の一部が被印刷体面４５０Ｓに転移する。
この時、図４（ｄ）に示すように基板４１０の凹部４１５内と被印刷体面４５０Ｓ上とにインキが分離し凹部残留インキ４３０ａと被印刷体面４５０Ｓへの転移インキ４３０ｂとなる。このように転移が行われるのが一般的な凹版印刷である。
転移インキ４３０ｂの量は使用インキの粘度や凹部４１５の壁面４１５Ａと被印刷体面４５０Ｓとの接着力、及びインキの構造破壊のし易さなどによって決まるが、例え凹部４１５の深さが小さくても全てのインキ４３０が被印刷体面４５０Ｓ上に転移することはない。
この状態のまま出来るだけ転移インキ４３０ｂの量を多くする為に取られる対策としては、インキの粘度を上げて構造破壊をし難くするか、又は凹部４１５の壁面４１５Ａにインキの接着性（又は摩擦力）を低下させるような薄い剥離層を予め設けておくことがよく取られる。例えばシリコーン樹脂などの剥離層形成法などが利用される。尚、低粘度インキの使用では本質的に厚いインキ膜が得られない。
しかし、剥離性の壁面４１５Ａをもつと、特に構造破壊のし難い高粘性インキなどでは凹部に押し込むことが困難になると言う逆効果を生むこととなる。
これらの全てを考慮して実際の凹版適用印刷による転移インキ量は限定され、利用範囲が制限されてしまうのが現状の技術水準である。結局、上記のインキ膜厚（５〜２０μｍ）程度が適当となる。
【０００４】
又、スクリーン印刷法のように何回も反復刷り重ねて厚膜化する事は、実用的には精度的な位置合わせ等の困難な問題を含むので通常は利用されない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
〔発明が解決しようとする課題〕
上記のように、従来の図４に示す凹版印刷法や、スクリーン印刷法を用いて２０μｍ以上の厚膜印刷をする場合には、それぞれ問題があり、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚を形成しようとするものである。特に、２０μｍ以上の厚いインキ膜厚を形成しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の凹版印刷方法は、表面平滑な基板面に所望の印刷パターンが形成された凹版を用いて印刷する方法であって、順次、（ａ）凹版の凹部の壁面及び底面に転写補助層として低融点材料を薄く形成する転写補助層形成工程と、（ｂ）前記低融点材料を溶解しない材料組成からなり、且つ前記低融点材料より高融点の厚膜印刷用のインキを、凹版の凹部全体に充填し、必要に応じて該インキを硬化する硬化処埋を施すインキ充填工程と、（ｃ）インキが充填された凹版のインキ面側を被印刷体と密着して加熱し、前記低融点材料を融解させ、凹部に充填されたインキ全部を被印刷体に転写する転写工程とを有することを特徴とするものである。
そして、上記において、凹版の凹部の深さが２０μｍ以上であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記における転写補助層形成工程は、転写補助層材としての低融点材料を、揮発性溶剤に適量溶解又は分散させて液状としたものを塗膜し、乾燥して形成するものであることを特徴とするものである。
また、上記において、表面平滑な基板面は導電性を有し、転写補助層形成工程は、転写補助層材としての低融点材料を電着により塗膜形成するものであることを特徴とするものであり、該転写補助層材としての低融点材料は、水溶液中に溶解してイオン性を有するか、又は水溶液中に分散した低融点材料の粒子表面にイオン性物質を吸着や化学結合により、或いはイオン性材料を用いたエマルジョン化やカプセル化によって低融点材料の分散粒子をイオン化し、電着可能としたものであることを特徴とするものである。
また、上記における転写補助層形成工程は、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて形成するものであることを特徴とするものであり、表面平滑な基板面は導電性を有し、低融点トナー被膜の付着は、基板面に数十〜数千ボルトの正負何れかの電圧を印加し、且つ基板面への印加極性と反対の極性を有する低融点材料からなるトナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とするものである。そしてまた、該表面平滑な基板面は絶縁性であり、低融点トナー被膜の付着は、該基板面をコロナ放電を与えることにより正負何れかの極性に帯電させ、且つ、前記基板表面とは反対の極性を有する低融点トナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とするものである。
更に、上記において、転写補助層材としての低融点材料が、熱転写温度において分解ガス化、或いは発泡する材料を包含するものであることを特徴とするものである。
また、上記において、厚膜印刷用のインキは、数万〜数十万センチポイズの高粘度である事を特徴とするものである。
また、上記において、凹版の凹部に充填する厚膜印刷用のインキは適当な硬化性を有することを特徴するものである。
また、上記において、被印刷体表面に予め接着性を有する粘着接着剤を塗布しておき、厚膜印刷用のインキを被印刷体に転写することを特徴とするものである。
また、上記インキ充填工程の後に、更に粘着性材料をインキ表面に薄く塗布して凹版の凹部に充填されている厚膜印刷用のインキ表面に粘着性を付与し、転写工程を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明の凹版印刷方法は、このような構成にすることにより、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚の形成を可能としている。特に２０μｍ以上の所望の厚いインキ膜厚を形成することを可能としている。２０μｍ以上の厚にインキ膜厚を形成する厚膜印刷をする場合の、従来の図５に示す凹版印刷法や、スクリーン印刷法に於ける問題を解決している。
詳しくは、凹版の凹部の壁面ないし底面と充填インキの接着力ないし摩擦力を被印刷体面とインキとの接着力よりも低い状態に保つ事を可能とし、結果的に、転写工程において、所望の深さの凹部を形成した凹版から充填インキの構造破壊を防止して、凹版の凹部に充填された全インキを被印刷体面に転移させることを可能としている。即ち、凹版の凹部の深さを所望の深さとすることにより、その深さに対応した厚さのインキ膜厚で、印刷することを可能としている。
【０００８】
具体的には、順次、（ａ）凹版の凹部の壁面及び底面に転写補助層として低融点材料を薄く形成する転写補助層形成工程と、（ｂ）前記低融点材料を溶解しない材料組成からなり、且つ前記低融点材料より高融点の厚膜印刷用のインキを、凹版の凹部全体に充填し、必要に応じて該インキを硬化する硬化処埋を施すインキ充填工程と、（ｃ）インキが充填された凹版のインキ面側を被印刷体と密着して加熱し、前記低融点材料を融解させ、凹部に充填されたインキ全部を被印刷体に転写する転写工程とを有することにより、更には凹版の凹部の深さが２０μｍ以上であることにより、これを達成している。
転写補助層形成工程が、転写補助層材としての低融点材料を、揮発性溶剤に適量溶解又は分散させて液状としたものを塗膜し、乾燥して形成するものであることにより、また、転写補助層材としての低融点材料を電着により塗膜形成するものであることにより、また、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて形成するものであることにより、凹版の凹部の壁面や底面への塗膜を可能としている。
また、転写補助層材としての低融点材料が、熱転写温度において分解ガス化、或いは発泡する材料を包含するものであることにより、転写時の加熱の際にガス発生によって凹版の凹部から充填インキを押出し、被印刷体へのインキの転移を容易にしている。低融点材料の膜厚が薄く、ガス圧が不足して充分なインキ押出し効果が認められない場合でも、ガス泡によって凹部壁面との接着力（摩擦力）の一層の低下に寄与し、より転移を容易にする等の利点を与える。
そして、厚膜印刷用のインキは、固形分を充分に含み、且つインキの構造破壊性を防止して（結着性を上げた）数万〜数十万センチポイズの高粘度であることにより、２０μｍ以上のインキ膜厚を可能としていると同時に、解像性の良いものとしている。
そして、凹版の凹部に充填する厚膜印刷用インキは適当な硬化性を有することにより、充填時にはより少ない硬化度で凹版の凹部に充填し、硬化させて転写することができ、その作業性を良いものとできる。
更に、被印刷体表面に予め接着性を有する粘着接着剤を塗布しておき、厚膜印刷用のインキを被印刷体に転写することにより、また、インキ充填工程の後に、更に粘着性材料をインキ表面に薄く塗布して凹版の凹部に充填されている厚膜印刷用のインキ表面に粘着性を付与して、転写を行うことにより、転写性の良いものとしている。
【０００９】
【実施の形態】
本発明の凹版印刷方法の実施の形態を挙げて図に基づいて説明する。
図１は、本発明の凹版による厚膜印刷方法の実施の形態の１例を示した処理工程の要部断面図で、図２は別の１例を示した処理工程の要部断面図である。
図１、図２中、１１０は基板（凹版）、１１５は凹部、１１５Ａは壁面、１１５Ｂは底面、１２０は低融点材料層（転写補助層）、１３０はインキ、１５０は被印刷体、１５０Ｓは被印刷体面、１７０は粘着接着剤層（接着剤層）、１７５は粘着剤層である。
はじめに、図１に示す例を説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、凹部１１５を形成した基板（凹版）１１０を用意する。
基板ｌ１０に形成される凹部１１５の深さは、本発明の場合、特に制限はされない。例えば数ミクロンから数百ミクロンの深さに容易に適用可能である。
比較的浅い凹部１１５を形成する為には、従来から使用されているフォトリソグラフィーのエッチング法が有利である。しかし、このエッチング法の場合、数１０から１００ミクロン以上の深さになると、エッチング法ではサイドエッチなどが起こって凹部の形状が不正確になること、及びエッチングの断面形状は凹レンズ型になるので凹部内容量が不安定となるなど正確なインキ転移量を定めることが難しくなる。
金属基板の精密な機械切削やレーザー切削などによって物埋的に正確な凹部を形成させる方法が存在するので、これらの方法を利用するとかなり深い凹部を持つ凹版を作成することが出来る。凹部１１５の深さは数百ミクロンクラスが可能である。
別に金属めっき法を利用して凹部１１５を作成する方法もある。ドライフィルムの発達により数１０ミクロンの厚さの転写型感光性樹脂フィルム複数枚を同一基板に重ねて転写し、例えば２００ミクロン程度の膜厚の感光性樹脂層を作り、適当なマスクパターンを密着した後、強力な平行光源（又は点光源）を用いて露光、現像、乾燥すると厚い凹凸の正確な感光性樹脂パターンが得られる。
この凹凸樹脂パターン面に公知の無電解めっき法により金属無電解めっき層（一般にＡｇ，Ｃｕ，Ｎｉなどの汎用金属が適する）を形成させ、更にこの金属層を利用して通常の電気めっきにより金属層（汎用金属で可）を数１０ミクロン〜数１０００ミクロン厚付けした後、基板から引き剥がすと金属凹版基板を得ることが出来る。
【００１０】
次いで、上記により得られた凹版基板１１０の凹部１１５に低融点物質（好ましくは４０℃〜１５０℃の軟化点を有する）を含む低粘度インキを充填させた後、そのまま乾燥させたり、或いは凹部１１５を下向きにしてドクタリングしたり、更には紙などに印刷操作で一部吸収させたりしてから乾燥し、薄い低融点材料層（転写補助層）１２０を凹部１１５の壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに残留形成させる。（図１（ｂ））
凹部１１５の壁面１１５Ａは機械的切削又は金属めっき法の如何に関わらず微細な凹凸があり、この凹凸が従来法におけるインキと壁面との接着力（摩擦力）を増加させているのであるが、その微細な凹凸は１〜２ミクロン程度或いはそれ以下であるので、低融点材料層１２０の厚さはそれを平滑化する程度、即ち２〜４ミクロン程度で良い。しかし実際には完全に平滑化できなくても接着力（摩擦力）を低減する効果があるから必ずしもこれに限定されるものではない。
【００１１】
次いで低融点材料層１２０をその壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに設けた凹部１１５に、高粘度なインキ１３０を凹部１１５に充填する。（図１（ｃ））
既に述べたように、高粘度なインキの凹部への充填は、インキローラーやバフ様のものでインキを凹部３１５に押し込む方法を用いて行う。
【００１２】
続いてインキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着し（図１（ｄ１））、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がすと、充填インキ１３０は熱軟化もしくは融解した低融点材料層１２０と共に被印刷体面１５０Ｓに全量容易に転移させることが出来る（図１（ｅ１））
この場合に充填インキ１３０は全て容易に転移するが、低融点材料層１２０は一部凹部壁面に残留する。しかし、この残留物は新たに低融点材料層５を形成させるときにそのまま利用できるので何らの支障も起こさない。
図１（ｅ１）は概要形態図なので低融点材料層１２０と転移した充填インキ１３０との間で明確に層分離して示してあるが、実際には低融点材料層１２０が薄膜であるから不明確な状態となる。いわば転移したインキ層を薄く覆っていると見ればよい。
【００１３】
上記説明のように高粘度なインキを使用して被印刷体１５０へのインキの転移ができるが、図１（ｃ）において、必要に応じ、凹部１１５の形状を正確に再現する為に熱や放射線による硬化性のインキを用いて転移前に硬化させる硬化処理を行い、次いで熱転移させることもできる。
このような硬化後にインキを転移する方法では凹部１１５の形状を正確に再現することが出来るので転移形状とともにインキの転移量も安定させることかできる。
【００１４】
一方、図１（ｃ）において硬化処理を施した後の充墳インキ１３０は一般に粘着性が低下するか或いは皆無となり、被印刷体１５０に転移しにくくなるか、あるいは転移しなくなるから、予め被印刷体面１５０Ｓに接着剤（粘着剤）層１７０を通常法で形成させておき、図１（ｄ２）に示すように、インキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着させ、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がし、図１（ｅ２）に示すように被印刷体１５０へのインキ１３０の転移ができる。
尚、更に、この後焼成することにより、インキを転移した所定の領域以外の有機接着剤層１７０は容易に除去できる。
【００１５】
上記熱転写法を用いる場合に、低融点材料層１２０の組成物として熱時発泡性の発泡剤を包含させておくことも有効な手段である。
発泡剤の効用は熱時ガス発生によって充填インキ１３０を押出す効果を現すことでインキ転移を容易にすること、及び低融点材料層１２０が薄膜層なのでガス圧が不足して充分なインキ押出し効果が認められない場合でも、低融点材料層１２０内のガス泡によって凹部壁面との接着力（摩擦力）の一層の低下に寄与しより転移を容易にする等の利点を与える。
又、熱時低融点材料層１２０内で発泡させた場合は、一旦冷却して低融点材料層１２０を固化させても微少なスポンジ状となるので破壊容易となり、冷時でも使用しないときに比べ凹版壁面との接着力が低下して容易に転移するようになる。特に充墳インキを熱硬化させた場合などに応用すると効果的である。
【００１６】
本発明に用いる低融点材料層１２０は一般に低分子有機化合物及び高分子有機化合物が用いられ、特に高分子化合物の利用が推奨される。低分子有機化合物の利用も可能であるが、一般に多くの溶剤に溶け易いので印刷インキに含まれる溶媒にも可溶な物が多く、又被膜性が乏しいため低融点材料層１２０が容易に形成できる材料選択の幅が狭い。
一方、高分子有機化合物（樹脂類或いはプラスチック類）の軟化温度は１５０℃以下のものが多く、インキ化に際し溶媒可溶性や塗布時の被膜性に富んでいる。しかも安価な汎用材料が多く利用に際し材料選択幅が非常に広いので適性材料の選別が技術的、経済的に容易である。
例えばＰＶＣ、ＰＡＣ、その他のビニール系樹脂類、ＰＭＡ．ＰＭＭＡその他のアクリル系樹脂類、ポリエステル樹脂類、ポリアミド樹脂類、ポリイミド樹脂類、エポキシ樹脂類、ポリオレフィン樹脂類、ポリスチレン樹脂類、シリコーン樹脂類、合成ゴム類、その他多くの樹脂類か使用できる。又、天然高分子物質としてレジン類、ワックス類、ゴム類、その他が存在する。
選択する低融点材料は被膜形成後印刷インキに含まれる溶媒に不溶であるか又は少なくとも一定時間難溶性であることが望まれる。これは低融点材料層１２０をインキ充墳後も維持させる為に必要である。従って膨潤状態になっても印刷時までに層が存続できるなら使用可能である。
【００１７】
また、低融点材料層１２０内に発泡剤を包含させ熱発泡させるとインキ転移に有効であると述べたが、使用可能な発泡剤として以下の化合物が例示できる。ジニトロソペンタメチレンテトラミン（１９０〜２０５℃発泡）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド（１０５℃）、ベンゼンスルホニルヒドラジド（９０〜９５℃）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラジド（１１０℃）、トルエン−２，４−ジスルホニルヒドラジド（１５０℃）、ｐ−トルエンスルホニルヒドラゾーン（１３５℃）、トルエン−２，４−ジスルホニルヒドラゾーン（１４５℃）、４、４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド（１４０〜１６０℃）、アゾビスイソブチロニトリル（１００〜ｌＩ５℃）、アゾジカルボンアミド（１７５〜２００℃）、ジアゾアミノベンゼン（９７〜１０３℃）その他がある。
これらに加えて発泡温度を低下させる発抱助剤、例えぱ尿素系材料、サリチル酸、無水フタール酸、ステアリン酸、ラウリン酸等の有機酸系助剤がある。
これらの材料配合は使用条件に応じて適宣選択し良好な低融点材料層１２０を形成することが出来る。
【００１８】
厚膜印刷用のインキ１３０については通常スクリーン印刷や凹版印刷に使用する市販インキを使用することか出来る。担し、これらのインキは比較的低粘度（他の平版用等のインキに比べて高粘度ではある。）なので、厚いインキパターンを印刷すると僅かに流動して「だれ」と称するパターンの流れを生じ、解像性が低下すると同時に厚膜パターンのインキ膜厚が低下する現象を起こす。
より高粘度インキを用いるとある程度の解像性劣化を防止できるので一般には高粘度インキを用いるのが好ましい。
通常のスクリーン厚膜印刷における印刷膜厚をより厚く印刷する目的は、上記高粘度インキを使用することでほぼ達成できるか、一定の線幅で１００〜２００ミクロンの膜厚に印刷する為には、凹版（基板１１０）の凹部１１５を充填するインキ１３０を予め硬化させることが推奨される。
硬化性インキは熱重合性材料を用いて短時間で半硬化又は硬化を達成するのが好ましいが、酸化重合型材料を用いて一定時間放置して半硬化又は硬化を完成させることも出来る。この方法は一種のモールドであるから凹版（基板１１０）の凹部１１５の形状に応じた厚膜の成形ができ、これを転移させると凹部１１５の形状を再現した厚膜印刷が完成する。
粘性インキはそれ自体粘着性を持つが硬化インキは粘着性が消滅し転移が難しくなる。しかし半硬化状態では比較的型崩れなく、且つ粘着性もある程度保持できるのでこの半硬化状態を利用するのが有利である。
完全硬化後は粘着性を持たないのでインキ充填部に接着剤（市販品で可）を塗布するか、又は被印刷体面に接着剤を塗布しておき硬化インキの転移接着を補助することが望ましい。
【００１９】
次に図２に基づいて本発明の実施の形態の別の例を説明する。
図１に示す場合と同様にして、インキ充填工程（図２（ｃ））までを終えた後、インキ充填側の面に粘着剤層１７５を薄く塗布形成してインキ表面に粘着性（接着性）を付与する。（図２（ｄ））
この後、インキ１３０側（版面側）を被印刷体面１５０Ｓに密着させ（図２（ｅ））、低融点材料層１２０が軟化もしくは融解する温度に加熱しつつ引き剥がし、図２（ｆ）に示すように被印刷体１５０へのインキ１３０の転移ができる。
更に、この後焼成することにより、インキを転移した所定の領域以外の有機粘着剤（接着剤）は除去する。（図２（ｇ））
以上のように、本発明においては、従来不可能であったか又は非常に複雑な工程を用いて作成する方法を、極めて簡便な凹版の１回刷り印刷に転換できものとしている。そして、品質面においても高精度であり、生産性や経済性にも優れている。
【００２０】
図１や図２に示す実施の形態例における、薄い低融点材料層（転写補助層）１２０を凹部１１５の壁面１１５Ａや底面１１５Ｂに形成させる方法としては、上記に限定されない。
例えば、電着により低融点材料層（転写補助層）１２０を形成しても良い。この場合、低融点材料層１２０の材料としては、水溶液中に溶解してイオン性を有するか、又は水溶液中に分散した低融点材料の粒子表面にイオン性物質を吸着や化学結合により、或いはイオン性材料を用いたエマルジョン化やカプセル化によって低融点材料の分散粒子をイオン化し、電着可能となるものが用いられる。
実用的には既に多くの電着材料が市販されているので利用できる。例えば、エレコートＣＭ（アクリル系、カチオン電着材；株式会社シミズ製）を指定に従って電着する。
【００２１】
また、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて、低融点材料層（転写補助層）１２０として形成させても良い。
具体的には、基板１１０の凹部１１５形成側の面が導電性を有する場合、低融点トナー被膜の付着は、基板面に数十〜数千ボルトの正負何れかの電圧を印加し、且つ基板面への印加極性と反対の極性を有する低融点材料からなるトナーを静電的に基板面に付着堆積させる。
あるいは、基板１１０の凹部１１５形成側の面が絶縁性である場合、低融点トナー被膜の付着は、該基板面をコロナ放電を与えることにより正負何れかの極性に帯電させ、且つ、前記基板表面とは反対の極性を有する低融点トナーを静電的に基板面に付着堆積させる。
実際には一般電子写真コピー用のトナーは着色しているが、定着温度が１００°Ｃ前後なので市販品が利用できる。一般に数μｍ〜１０μｍの粒径なので適性がある。印刷物が有色の場合にはトナーに包含される着色剤を除いた無色トナーを用いれば良い。
【００２２】
【実施例】
更に、実施例を挙げて本発明を具体的に図３に基づき説明する。
〔実施例ｌ〕
表面平滑な１５０ミクロン厚のステンレス基板３１０上に電鋳加工用の市販感光性ドライフィルムレジスト（商品名ＦＲＡ−５１７，感光層膜厚５０ミクロン：デュポンＭＲＣドライフィルム株式会仕製）３２０を、指定手法により４層重複転写して総膜厚を２００ミクロンとした。（図３（ａ））
次いでその上に予め用意した２０ミクロンラインから５００ミクロンラインを段階的に含む多数の平行線パターン（一種の解像力チャート）と、各種大きさの文字を配したフィルム写真原版を密着させ、コンデンサレンズを用いて平行光化じた近紫外光に富む水銀灯光で露光し、指定現像法によってアルカリ水溶液で現像後乾燥した。（図３（ｂ））
乾燥後のドライフィルムレジスト層は１８０ミクロンであり、３０ミクロン線幅まで良好なアスペクト比を有する切り立ったパクーンが得られた。
図３（ｂ）中、３２５は凹部（レジスト貫通部）である。
次いでよく知られた硝酸銀溶液での銀鏡反応法を用いて全面にＡｇ膜（ｌ〜２ミクロン厚）３３１を化学めっきで形成させた後、その表面に積層して電気化学的にＮｉ膜３３２を約１０ミクロンの厚さにめっきし、更にＣｕ層３３３を１００ミクロン以上の厚さにめっきした。（図３（ｃ））
水洗乾燥後、ステンレス基板とめっき層を剥離し、ハイポ溶液でめっき層面のＡｇ層を溶解除去してＮｉ層を表面に持つ深さ１８０ミクロンの凹版を得た。（図３（ｄ））
この凹版のＣｕ層３３３の剥離した側の面に適当な補強用のステンレス基板３１５を接着剤で貼り付けて取り扱い易くし凹版印刷版とした。（図３（ｅ））
次いで、この凹版印刷版面の凹部３３５に数１０００センチポイズの粘度に調整した塩化ビニールー酢酸ビニール共重合体樹脂（塩酢ビ樹脂）溶液を充填した後、凹部３３５を下にして保持して余分な溶液をドクターナイフでスキージして除去し、そのまま温風乾燥して凹部壁面に低融点材料層３４０を約２〜３ミクロン厚で形成させた。（図３（ｆ））
次に、カーボンブラック混入の黒色亜麻仁油系高粘度インキ（一般の凹版インキよりも固めに調整：粘度測定不可）３５０を布や柔らかい紙などに付けて凹部３３５に擦り込み、十分充填した後ドクターナイフで余分なインキを表面からスキージして除去しインキ３１０の凹部３１５への充填工程を完了した。（図３（ｇ））
次いで、インキ面を印刷用紙３６０に接した状態で、印刷用紙３６０側からゴムローラーにて、１５０℃のオーブン内で加圧した。（図３（ｈ））
尚、図３（ｈ）の矢印は加圧の方向を示したものである。
この後、基板３１５と印刷用紙３６０とを離すと、印刷用紙面３６０Ｓに凹版の凹部に充填されていたインキ３３０の全てが転移した。（図３（ｉ））
転移したインキ３５０に多少の流動があり、画線が若干崩れた４０〜５０ミクロン線幅の画線が厚さ約１３０ミクロンで得られ、凹凸の激しいいわゆる立体的な（文字パターンによる評価）印刷物が得られた。
この結果は、凹部３３５の壁面３３５Ａや底面３３５Ｂに低融点材料層３４０が介在する為、転写の際の低融点材料層３４０の溶融で充填インキ全量転移が行われたものと推測される。
【００２３】
ここで、実施例１の比較例を挙げる。
比較例は、図３に示す工程において、転写の際にオーブン加熱をしないで常温で転写した場合のものである。
即ち、図３（ｇ）の工程の後、インキ３５０充填済みの凹部３３５側の面に印刷用紙３６０を重ね、印刷用紙３６０側からゴムローラーを用いて室温で加圧（通常の凹版印刷法）したものである。
基板３１５と印刷用紙３６０とを離すと、印刷用紙面３６０Ｓへのインキ転移量はばらつき３０〜５０ミクロン厚で、大部分のインキ１３０は凹版側に残留した。
この結果は反復テストしても同様であった。
【００２４】
実施例１と比較例１の結果を確認する為、インキ充填後２４〜４８時間室温に放置し乾燥（空気による酸化重合硬化）した後同様の処理をしたが、比較例の方法では、既にインキ表面に接着性が失われ全く転移せず、実施例の方法の場合には、加熱によってインキか若干軟化し接着性が復活じて前記同様に全量のインキが転移した。
【００２５】
〔実施例２〕
実施例１の塩酢ビ樹脂溶液内にｐ‐トルエンスルホニルヒドラジド（発泡温度ｌ１０℃）を塩酢ビの１０％（重量比）を加えた発泡剤混入低融点材料層を形成させた。この条件下でのインキ転移テストを行った結果、実施例１より容易に転移することが認められた。
この結果は、印刷時のゴムローラーの加圧が低下しても転移が良好であること、紙以外にプラスチックフィルムや金属面、ガラス、セラミック板面への転移も可能であることから、発泡ガス圧によって凹版平面より充墳インキが若干突出するために被印刷体面に接着し易いこと、及び凹版壁面との摩擦力がより低下したことによると推察される。
【００２６】
〔実施例３〕
プラズマディスプレイに用いる背面板（リヤプレート）のリブ形成について例示する。
十分に研磨されたＣｕ板の面に高さ２００ミクロン、幅１００ミクロンのリブに相当する平行な多数の凸ラインを、ピッチ３００ミクロンになるように設定して精密研削を行ない、更に研削面に２ミクロンの厚さにＣｒめっきを行って表面の硬度を上げ凹版母版とした。
この母版面に実施例ｌと同様にＮｉ，Ｃｕの２層めっきを行い、剥離後補強して凹版印刷版とした。
次いで発泡剤を包含する低融点材料層（前例同）を凹部に形成し、インキとして低融点ガラス粉末を主成分とする市販の電気絶縁性厚膜インキ（バインダー：アクリル系樹脂）を摺り込み充填し、余分なインキはドクターナイフでスキージして除去した。
一方、既にガラス基板面（被印刷面）に電極が形成されている背面板側に市販のアクリル系熟接着剤を約１０ミクロンの厚さにロ一ラー塗布した。
前記インキ充填済み凹版印刷版を正確に位置合わせしながら重ねて加圧密着し、両者の浮きををなくすように注意しながら１５０℃に加熱した後剥離した。その結果背面板側の接着剤面に充墳インキが全量転移じた。
次にインキ転移背面板を約６００℃の焼成炉に入れて焼成し、インキの有機バインダーと背面板面の接着剤を除去すると共に低融点ガラスバインダーの融解接着によって背面板上にリブを形成した。
得られたリブの高さは約１８０ミクロン、リブ線幅約１００ミクロンであった。
この背面板を用いてプラズマディスプレイを組み立てて表示を行ったところ良好な画像表示が得られた。
この方法によって多数回スクリーン印刷やサンドブラスト法に代わる唯１回の印刷操作で目的の高さと線幅のリブが形成できることが判明した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、凹版印刷法を用い、唯１回の印刷によって任意のインキ膜厚を形成することを可能としている。特に２０μｍ以上の厚さのインキ膜厚の形成を可能としている。
このため、一般画像印刷におけるより厚い印刷膜厚で立体感を有する高級印刷（シート面への印刷や建築材料等構造材の自然感の豊富な印刷など）に利用すると効果がある。
また、本発明により、電子部品における導体、抵抗体、絶縁体印刷における高解像性厚膜細線印刷が、従来の厚膜スクリーン印刷以上の容易さと精度で可能となる。
更に、プラズマディスプレイパネルにおけるリブの形成はガラス基板面に幅数１０ミクロン、高さ約２００ミクロンが必要だが、従来スクリーン印刷法で先刷り画線に目合わせしながら１０回前後の重複印刷をして作成している現状に対し、本発明の方法では唯ｌ回の印刷でリブ形成を可能としている。
また、セラミック基板の電子部品印刷やプラズマディスプレイのリブ形成では低融点ガラスバインダーを用いて印刷後、数１００℃で焼成し、有機物を除去するのであるが、本発明の方法においては、用いたインキ内や後天的に塗布された有機接着剤は容易に焼成除去されるので、本発明の方法は極めて効果的な利用方法となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の凹版印刷方法の実施の形態の１例を示した図
【図２】本発明の凹版印刷方法の実施の形態の別の例を示した図
【図３】実施例１の工程図
【図４】通常の凹版印刷を説明するための工程図
【符号の説明】
１１０ 基板（凹版）
１１５ 凹部
１１５Ａ 壁面
１１５Ｂ 底面
１２０ 低融点材料層
１３０ インキ
１５０ 被印刷体
１５０Ｓ 被印刷体面
１７０ 粘着接着剤
１７５ 粘着剤層
３１０、３１５ ステンレス基板
３２０ レジスト
３２５ （レジストの）貫通部
３３１ Ａｇ（銀）膜
３３２ Ｎｉ膜
３３３ Ｃｕ層
３３５ 凹部
３３５Ａ 壁面
３３５Ｂ 底面
３４０ 低融点材料層
３５０ インキ
３６０ 印刷用紙（被印刷体）
３６０Ｓ 紙面
４１０ 基板（凹版）
４１０Ｓ 面
４１５ 凹部
４１５Ａ 壁面
４３０ インキ
４５０ 被印刷体
４５０Ｓ 被印刷体面
Claims (13)
- 表面平滑な基板面に所望の印刷パターンが形成された凹版を用いて印刷する方法であって、順次、（ａ）凹版の凹部の壁面及び底面に転写補助層として低融点材料を薄く形成する転写補助層形成工程と、（ｂ）前記低融点材料を溶解しない材料組成からなり、且つ前記低融点材料より高融点の厚膜印刷用のインキを、凹版の凹部全体に充填し、必要に応じて該インキを硬化する硬化処埋を施すインキ充填工程と、（ｃ）インキが充填された凹版のインキ面側を被印刷体と密着して加熱し、前記低融点材料を融解させ、凹部に充填されたインキ全部を被印刷体に転写する転写工程とを有することを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１において、凹版の凹部の深さが２０μｍ以上であることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし２における転写補助層形成工程は、転写補助層としての低融点材料を、揮発性溶剤に適量溶解又は分散させて液状としたものを塗膜し、乾燥して形成するものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし２において、表面平滑な基板面は導電性を有し、転写補助層形成工程は、転写補助層材としての低融点材料を電着により塗膜形成するものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項４における転写補助層材としての低融点材料は、水溶液中に溶解してイオン性を有するか、又は水溶液中に分散した低融点材料の粒子表面にイオン性物質を吸着や化学結合により、或いはイオン性材料を用いたエマルジョン化やカプセル化によって低融点材料の分散粒子をイオン化し、電着可能としたものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし２における転写補助層形成工程は、静電的に低融点トナー被膜を付着堆積させて形成するものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項６において、表面平滑な基板面は導電性を有し、低融点トナー被膜の付着堆積は、基板面に数十〜数千ボルトの正負何れかの電圧を印加し、且つ基板面への印加極性と反対の極性を有する低融点材料からなるトナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項６において、表面平滑な基板面は絶縁性であり、低融点トナー被膜の付着堆積は、該基板面をコロナ放電を与えることにより正負何れかの極性に帯電させ、且つ、前記基板表面とは反対の極性を有する低融点トナーを静電的に基板面に付着堆積させるものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし８において、転写補助層材としての低融点材料が、熱転写温度において分解ガス化、或いは発泡する材料を包含するものであることを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし９において、厚膜印刷用のインキは、数万〜数十万センチポイズの高粘度である事を特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし１０において、凹版の凹部に充填する厚膜印刷用のインキは適当な硬化性を有することを特徴する凹版印刷方法。
- 請求項１ないし１１において、被印刷体表面に予め接着性を有する粘着接着剤を塗布しておき、厚膜印刷用のインキを被印刷体に転写することを特徴とする凹版印刷方法。
- 請求項１ないし１２において、インキ充填工程の後に、更に粘着性材料をインキ表面に薄く塗布して凹版の凹部に充填されている厚膜印刷用のインキ表面に粘着性を付与し、転写工程を行うことを特徴とする凹版印刷方法。
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