JP5327068B2 - グラビア版胴の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、絵柄が印刷されたシートに、エンボス加工を施すためのグラビア版胴の製造方法に係り、とりわけ、精度の良いエンボス構造を迅速に形成することができるグラビア版胴の製造方法に関する。

従来より、絵柄が印刷されるとともにエンボス加工が施された化粧シートが知られている（特許文献１および２参照）。このような化粧シートは、立体感および高級感があって美粧性に優れていることから、例えば、各種ラベルや化粧箱などとして使用されている。この化粧シートは、まず、シートに絵柄が印刷され、その後、このシートを、表面に所定のパターンの凹凸を有するエンボス構造が形成されたエンボスロールと、圧胴との間を通過させることにより得られる。

このようなエンボスロールは、円筒状のシリンダ母材に感光性樹脂を塗布して所定のパターンで露光し、現像して、パターニングされた感光性樹脂をレジストとして腐食することにより作製される。

特開平６−２１０８１６号公報 特開平６−３４４６４９号公報

しかしながら、露光された感光性樹脂の現像処理は、感光性樹脂に不要な光が照射されることを防止するために、暗室で行われる。このことにより、現像時に、感光性樹脂がエンボス構造に対応する所定のパターンで形成されているか否かを検査することが困難であり、時間を要していた。このため、エンボスロールの表面に、精度の良いエンボス構造を迅速に形成することが困難であった。また、彫刻機を用いたエンボスロール作製方法もあるが、上述した腐食方式に比べると時間とコストがかかるという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、精度の良いエンボス構造を迅速かつ安価に形成することができるグラビア版胴の製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、絵柄が印刷されたシートに、エンボス加工を施すためのグラビア版胴の製造方法において、円筒状のシリンダ母材を準備する工程と、シリンダ母材の表面の全域に、銅めっきを施して銅層を形成する工程と、銅層の表面の全域に明室現像用の感光性樹脂を塗布して、感光性樹脂層を形成する工程と、シリンダ母材の両端部に設けられたマージン領域を残してシートの絵柄に対応する絵柄領域にレーザ光を照射し、エンボス構造のパターンを反転して作成するように感光性樹脂層を露光する工程と、明室環境下において明室現像用の感光性樹脂層を現像して、感光性樹脂層のうち絵柄領域に形成された部分にエンボス構造のパターンを形成する工程と、明室環境下において感光性樹脂層のうちマージン領域に形成された部分を除去する工程と、銅層を腐食させ、銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成する工程と、を備えたことを特徴とするグラビア版胴の製造方法である。

本発明は、銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成した後、銅層上に、クロムめっきが施されることを特徴とするグラビア版銅の製造方法である。

本発明は、銅層を形成する工程は、シリンダ母材の表面に、第１の銅めっきを施して第１の銅層を形成する工程と、この第１の銅層の表面に、第２の銅めっきを剥離自在に施して第２の銅層を形成する工程とを有し、銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成する工程において、第２の銅層のみが腐食されることを特徴とするグラビア版胴の製造方法である。

本発明は、第２の銅層を形成する工程において、第１の銅層の表面に、銀からなる銀層が形成され、この銀層の表面に第２の銅層が形成されることを特徴とするグラビア版胴の製造方法である。

本発明によれば、シリンダ母材の表面に施された銅めっき上に、明室現像用の感光性樹脂が塗布されて感光性樹脂層が形成され、エンボス構造のパターンで露光され、明室環境下において現像される。このことにより、現像時に、感光性樹脂層に形成されたエンボス構造のパターンを容易に確認することができる。その後、シリンダ母材上の銅めっきが腐食されて、この銅めっきにエンボス構造を形成することができる。このため、グラビア版胴の表面に、精度の良いエンボス構造を迅速かつ安価に形成することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態におけるグラビア印刷機の全体構成を示す概略図。 図２は、本発明の第１の実施の形態におけるエンボスシリンダの軸方向断面の部分拡大図。 図３は、本発明の第１の実施の形態におけるエンボスシリンダの製造装置を示す図。 図４は、本発明の第１の実施の形態におけるエンボスシリンダの製造工程を示す図。 図５は、本発明の第１の実施の形態におけるエンボスシリンダの製造工程を示す図。 図６は、本発明の第２の実施の形態におけるエンボスシリンダの軸方向断面の部分拡大図。

第１の実施の形態
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１乃至図５は、本発明の第１の実施の形態におけるエンボスシリンダ（グラビア版胴）の製造方法を示す図である。

まず、図１によりグラビア印刷機１の全体構成について説明する。図１に示すように、グラビア印刷機１は、シート２に絵柄を印刷する印刷ユニット１０と、絵柄が印刷されたシート２にエンボス加工を施すエンボス加工ユニット２０とを有している。

まず、印刷ユニット１０について説明する。印刷ユニット１０は、表面に絵柄に対応するセル（図示せず）が形成された回転自在な絵柄用版胴１１と、この絵柄用版胴１１の上方に設けられ、絵柄用版胴１１に送られてくるシート（例えば、アルミ転写蒸着紙、五條製紙製、スペシャリティーズＧＴ−１、単位面積当たりの質量（米坪）：３１５ｇ／ｍ^２）２を、絵柄用版胴１１の版面に押圧する圧胴１２とを有している。

絵柄用版胴１１の下方に、インキを貯蔵するインキパン１３が設けられている。このインキパン１３と絵柄用版胴１１との間に、インキパン１３に貯蔵されたインキを絵柄用版胴１１の版面に塗布するファニッシャーロール１４が設けられている。また、絵柄用版胴１１に近接する位置に、その版面に塗布されたインキを掻き取るドクタ１５が設けられている。

このような印刷ユニット１０において、シート２が絵柄用版胴１１と圧胴１２との間を通過することにより、シート２に所定の絵柄が印刷される。

次に、エンボス加工ユニット２０について説明する。エンボス加工ユニット２０は、表面に所定の凹凸形状からなるエンボス構造が形成されたエンボスシリンダ（グラビア版胴）３０と、このエンボスシリンダ３０の上方に設けられ、エンボスシリンダ３０に送られてくるシート２を、エンボスシリンダ３０の表面に押圧する圧胴２１とを有している。

このようなエンボス加工ユニット２０において、印刷ユニット１０から送られてきたシート２がエンボスシリンダ３０と圧胴２１との間を通過することにより、絵柄が印刷されたシート２にエンボス加工が施される。

次に、エンボスシリンダ３０について説明する。図２に示すように、エンボスシリンダ３０は、円筒状のシリンダ母材３１と、このシリンダ母材３１の表面の全域に、ニッケルめっきにより形成されたニッケル層３２と、このニッケル層３２の全域に銅めっきにより形成された銅層３３とを有している。ここで、シリンダ母材３１に用いる材料としては、鉄、またはアルミニウムを用いることが好ましい。

銅層３３は、その表面側の絵柄領域５１（図４および図５参照）に、エンボス構造が形成されている。ここで、絵柄領域５１とは、シリンダ母材３１上において、シート２に印刷された絵柄に対応する領域をいう。また、図２においては、エンボス構造の凹凸形状を構成する凸部３４が、一例として示されている。

銅層３３上には、クロムめっきによりクロム層３５が形成されている。

次に、図３を用いて、レーザ刷版により上述したエンボスシリンダ３０を製造するためのエンボスシリンダ製造装置４０について説明する。エンボスシリンダ製造装置４０は、シリンダ母材３１の表面の全域に、銅めっきを施して銅層３３を形成する銅めっき装置４１と、この銅めっき装置４１に対してシリンダ母材３１の搬送方向下流側に設けられ、銅層３３の表面の全域に、明室現像用の感光性樹脂を塗布して感光性樹脂層５０を形成する樹脂塗布装置４２とを有している。本実施の形態における樹脂塗布装置４２は、一例として、明室現像用の感光性樹脂として、サーマルレーザグラビア用感光液「ＴＳＥＲ−２１０４ Ｅ４」（株式会社 シンク・ラボラットリー社 製）を塗布するようになっている。なお、明室現像用の感光性樹脂としては、このことに限られることはない。ここで、明室とは、５０ルクス（ｌｘ）以上の照度を有する空間と定義する。

また、樹脂塗布装置４２の下流側に、シリンダ母材３１の両端部に設けられたマージン領域５２（図４および図５参照）を残してシート２の絵柄に対応する絵柄領域５１に半導体レーザにてレーザ光を照射し、エンボス構造のパターンを反転して作成するように感光性樹脂層５０を露光する露光装置４３が設けられている。このように、マージン領域５２を残してレーザ光を照射させることにより、レーザ光がシリンダ母材３１から外れることを確実に防止することができる。なお、上述のような半導体レーザではなく、アルゴンレーザでレーザ光を照射するようにしても良い。

露光装置４３の下流側に、明室環境下において、明室現像用の感光性樹脂層５０を現像して、感光性樹脂層５０のうち絵柄領域５１に形成された部分にエンボス構造のパターンを形成する現像装置４４が設けられている。この現像装置４４は、シリンダ母材３１上の感光性樹脂層５０を現像液に浸漬させるようになっている。

現像装置４４の下流側に、銅層３３を腐食（エッチング）させ、銅層３３の絵柄領域５１にエンボス構造を形成する腐食装置４５が設けられている。本実施の形態における腐食装置４５は、シリンダ母材３１を回転させながら、銅層３３に対して腐食液を噴射するようになっている。しかしながら、腐食装置４５は、このことに限られることはなく、シリンダ母材３１上の銅層３３を腐食液に浸漬させるようにしても良い。

腐食装置４５の下流側に、銅層３３上に、クロムめっきを施してクロム層３５を形成するクロムめっき装置４６が設けられている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち、レーザ刷版によるエンボスシリンダの製造方法について図３乃至図５を用いて説明する。ここで、図４および図５は、図２と同様に、エンボスシリンダ３０の軸方向断面を一方の端部において部分的に拡大した図である。

まず、円筒状のシリンダ母材３１を準備する（図４（ａ）参照）。次に、シリンダ母材３１の表面の全域に、ニッケルめっきが施されて、ニッケル層３２が形成される（図４（ｂ）参照）。

ニッケル層３２が形成されたシリンダ母材３１は、銅めっき装置４１に搬送されて、ニッケル層３２の全域に、銅めっきが施されて、銅層３３が形成される（図４（ｃ）参照）。

次に、樹脂塗布装置４２において、銅層３３の表面の全域に、明室現像用の感光性樹脂が塗布され、感光性樹脂層５０が形成される（図４（ｄ）参照）。

感光性樹脂層５０が形成されたシリンダ母材３１は露光装置４３に搬送され、感光性樹脂層５０にレーザ光が照射されて、感光性樹脂層５０が露光される（図４（ｅ）参照）。この際、レーザ光は、シリンダ母材３１の両端部に設けられたマージン領域５２を残して絵柄領域５１に、エンボス構造のパターンを反転して作成するように照射され、感光性樹脂層５０が露光される。

次に、現像装置４４により、露光された明室現像用の感光性樹脂層５０が明室環境下で現像される。このことにより、感光性樹脂層５０のうち絵柄領域５１に形成された部分にエンボス構造のパターンが形成される（図４（ｆ）参照）。その後、同様に明室環境下において、明室現像用の感光性樹脂層５０のうちマージン領域５２に形成された部分が溶剤を用いて除去される（図４（ｇ）参照）。このようにして、銅層３３上の感光性樹脂層５０に、エンボス構造のパターンを形成することができる。

このパターニングされた感光性樹脂層５０をレジストとして、腐食装置４５により銅層３３が腐食され、銅層３３の絵柄領域５１にエンボス構造が形成される（図５（ａ）参照）。この場合、シリンダ母材３１を回転させながら、銅層３３に対して、腐食液が噴射される。このことにより、銅層３３に形成される凹凸の深さ（高さ）を深く（高く）するとともに、絵柄領域５１の全域に亘って、その深さ（高さ）を均一にすることができる。なお、図５においては、一例として、エンボス構造の凹凸形状を構成する凸部３４が形成されることが示されている。

次に、クロムめっき装置４６により、銅層３３上の感光性樹脂層５０が除去される（図５（ｂ）参照）。

その後、銅層３３上に、クロムめっきが施されてクロム層３５が形成される（図５（ｃ）参照）。このように、クロム層３５を形成することにより、エンボスシリンダ３０の耐刷性を向上させることができる。

このように本実施の形態によれば、シリンダ母材３１の表面の銅層３３上に、明室現像用の感光性樹脂が塗布されて、エンボス構造のパターンで露光され、明室環境下において現像される。このことにより、現像時に、感光性樹脂層５０に形成されたエンボス構造のパターンを容易に確認することができる。その後、シリンダ母材３１上の銅層３３が腐食されて、銅層３３にエンボス構造を形成することができる。このため、エンボスシリンダ３０の表面に、精度の良いエンボス構造を迅速かつ安価に形成することができる。

第２の実施の形態
次に、図６により、本発明の第２の実施の形態におけるエンボスシリンダの製造方法について説明する。

図６に示す第２の実施の形態において、銅層は、ベース銅層およびバラード銅層を有している点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図６において、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６に示すように、銅層３３は、ニッケル層３２の表面に、第１の銅めっきにより形成されたベース銅層（第１の銅層）３３ａと、このベース銅層３３ａの表面に、第２の銅めっきにより剥離自在に形成されたバラード銅層（第２の銅層）３３ｂとを有している。このうち、バラード銅層３３ｂのみに、エンボス構造が形成されている。また、このバラード銅層３３ｂ上にクロムめっきによりクロム層３５が形成されている。

ベース銅層３３ａとバラード銅層３３ｂとの間に、銀からなる銀層３６が介在されており、このことにより、バラード銅層３３ｂは、ベース銅層３３ａから剥離自在に構成されている。

本実施の形態におけるエンボスシリンダの製造方法において、銅層３３を形成する場合、まず、シリンダ母材３１の表面の全域に、ニッケル層３２を介して、第１の銅めっきが施されてベース銅層３３ａが形成される。次に、このベース銅層３３ａ上に、銀水溶液が吹き付けられて銀層３６が形成され、この銀層３６上に、第２の銅めっきが施されてバラード銅層３３ｂが形成される。

その後、図１乃至図５に示す第１の実施の形態と同様に、バラード銅層３３ｂ上に感光性樹脂が塗布されて、露光および現像され、パターニングされた感光性樹脂層５０をレジストとしてバラード銅層３３ｂのみが腐食される。このことにより、バラード銅層３３ｂの絵柄領域５１にエンボス構造が形成される。

このように本実施の形態によれば、シリンダ母材３１上のバラード銅層３３ｂ上に、明室現像用の感光性樹脂が塗布されて、エンボス構造のパターンで露光され、明室環境下において現像される。このことにより、現像時に、感光性樹脂層５０に形成されたエンボス構造のパターンを容易に確認することができる。その後、シリンダ母材３１上のバラード銅層３３ｂのみが腐食されて、エンボス構造を形成することができる。このため、エンボスシリンダ３０の表面に、精度の良いエンボス構造を迅速かつ安価に形成することができる。

また、本実施の形態によれば、エンボス構造はバラード銅層３３ｂのみに形成され、このバラード銅層３３ｂがベース銅層３３ａに対して剥離自在に形成される。このことにより、バラード銅層３３ｂをベース銅層３３ａから剥離し、このベース銅層３３ａ上に新たにバラード銅層３３ｂを形成して、この新たなバラード銅層３３ｂに他のパターンのエンボス構造を形成することができる。すなわち、シリンダ母材３１から銅層３３を削り落とすことなく、エンボス構造のパターンを容易に代えることができる。

１ グラビア印刷機
２ シート
１０ 印刷ユニット
１１ 絵柄用版胴
１２ 圧胴
１３ インキパン
１４ ファニッシャーロール
１５ ドクタ
２０ エンボス加工ユニット
２１ 圧胴
３０ エンボスシリンダ
３１ シリンダ母材
３２ ニッケル層
３３ 銅層
３３ａ ベース銅層
３３ｂ バラード銅層
３４ 凸部
３５ クロム層
３６ 銀層
４０ エンボスシリンダ製造装置
４１ 銅めっき装置
４２ 樹脂塗布装置
４３ 露光装置
４４ 現像装置
４５ 腐食装置
４６ クロムめっき装置
５０ 感光性樹脂層
５１ 絵柄領域
５２ マージン領域

Claims (4)

1. 絵柄が印刷されたシートに、エンボス加工を施すためのグラビア版胴の製造方法において、
   円筒状のシリンダ母材を準備する工程と、
   シリンダ母材の表面の全域に、銅めっきを施して銅層を形成する工程と、
   銅層の表面の全域に明室現像用の感光性樹脂を塗布して、感光性樹脂層を形成する工程と、
   シリンダ母材の両端部に設けられたマージン領域を残してシートの絵柄に対応する絵柄領域にレーザ光を照射し、エンボス構造のパターンを反転して作成するように感光性樹脂層を露光する工程と、
   明室環境下において明室現像用の感光性樹脂層を現像して、感光性樹脂層のうち絵柄領域に形成された部分にエンボス構造のパターンを形成する工程と、
   明室環境下において感光性樹脂層のうちマージン領域に形成された部分を除去する工程と、
   銅層を腐食させ、銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成する工程と、を備えたことを特徴とするグラビア版胴の製造方法。
2. 銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成した後、銅層上に、クロムめっきが施されることを特徴とする請求項１に記載のグラビア版銅の製造方法。
3. 銅層を形成する工程は、シリンダ母材の表面に、第１の銅めっきを施して第１の銅層を形成する工程と、この第１の銅層の表面に、第２の銅めっきを剥離自在に施して第２の銅層を形成する工程とを有し、
   銅層の絵柄領域にエンボス構造を形成する工程において、第２の銅層のみが腐食されることを特徴とする請求項１または２に記載のグラビア版胴の製造方法。
4. 第２の銅層を形成する工程において、第１の銅層の表面に、銀からなる銀層が形成され、この銀層の表面に第２の銅層が形成されることを特徴とする請求項３に記載のグラビア版胴の製造方法。

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