JP6187154B2 - 印刷用ブランケット - Google Patents

Description

本発明は、表面に微細な凹凸を設けた印刷用ブランケットに関する。

高速グラビアオフセット印刷機に使用される印刷用ブランケットには、圧縮性層を設けた圧縮性印刷用ブランケットと、圧縮性層を設けない非圧縮性印刷用ブランケットが用いられている。いずれの場合にもオフセット印刷では、インクを印刷用凹版から一度印刷用ブランケットに転写してそれから被印刷基材面に印刷するため、印刷用ブランケットの印刷面にはインクの載りをよくするために微細な凹凸面が形成されている。この印刷面（印刷表面）の凹凸は、通常、接触型表面粗さ計で計測した１０点平均粗さで２〜１５μｍに形成されるが、この凹凸形状は、インク転写量と画線の再現性に重大な影響を与える。

印刷用ブランケットの印刷面が平坦である場合、被印刷基材が印刷用ブランケットにとられて被印刷基材が汚れたり、被印刷基材にシワが発生するいわゆるデラミネーションが発生する。

また、印刷用ブランケットに転写された微細形状のインクを被印刷基材に高精度に転写させるには、インク中の溶媒を印刷用ブランケットに受理される必要がある。印刷用ブランケットの印刷面が平坦である場合、受理できる溶媒量が少ないため、粗大形状の印刷では問題ないが、微細形状では印刷崩れの原因となる。

従来、印刷用ブランケットの印刷面を一定の凹凸にする方法としては、（１）研磨または研削する方法、（２）タルクを使用する方法、（３）気泡を形成させる方法があった。

研磨法は表面ゴム層を塗布して加硫後に、サンドペーパーやグラインダー等によってゴム層表面を研磨して２〜１５μｍの粗さを有する印刷面を形成するものである。

タルク法は表面ゴム層を塗布した後に、さらに表面ゴム層にタルクを塗布してそのまま加硫する。加硫後、余剰なタルクを除去して印刷面の粗さをタルクの粒度により２〜１５μｍに形成する方法である。

特許文献１に記載の気泡形成法は、ゴム材質中に種々の配合剤とともに熱溶融性樹脂粒子を配合し、これを加硫時などの加熱によって溶融させて、気泡を生じさせている。気泡により０．６μｍ以下の微細凹部が形成される。

特許第２９９６６１０号公報

しかし、上記のような方法では以下の欠点がある。

研磨法では一般に研磨材の最小粒径が１μｍ以上であるため、これ以下の微細な凹凸を形成することが難しい。また、研磨する方向に特徴的な模様が発生するため、転写するインクに厚みムラが発生する。さらに、研磨によりできた凹凸は形状が不安定であるため、印刷による圧力でゴム層の欠けが発生し、印刷不良の原因となる。

タルク法ではタルクを付与するための工程が増え、コストの問題が発生する。また、付与されたタルクはゴム中の任意の箇所にあり不安定であるため、印刷による圧力でタルク剥がれが発生し、印刷不良の原因となる。

気泡形成法は気泡を形成させる熱溶融性樹脂粒子を添加するため、コストの問題がある。また、泡のため形状を高度に設計することができず、気泡の発生数も場所によりバラツキが発生する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オフセット印刷で微細形状を高精度に転写させることのできる印刷用ブランケットを提供することにある。

上記の課題を解決するための手段として、第１の発明は、表面印刷層の表面に微細な凹凸を設けた印刷用ブランケットであって、その凹凸は、ピッチが０．１μｍ〜１μｍ、高さが０．１μｍ〜１μｍ、アスペクト比が０．１〜１０のモスアイ構造からなることを特徴とする印刷用ブランケットである。

本発明によると、表面に微細なモスアイ構造を有する印刷用ブランケットを用いることで、ブラビアオフセット印刷で微細形状を高精度に転写させることが可能となる。従って、微細な印刷形状をグラビアオフセット印刷で印刷することが可能となる。

本発明に係るモスアイ構造を有する印刷用ブランケットを備え付けたグラビアオフセット印刷機の概略図 モスアイ構造の断面図 実施例の印刷用ブランケットを用いた場合と比較例１、２の印刷用ブランケットを用いた場合の印刷配線を比較した図表

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示すように、グラビアオフセット印刷機は、印刷用凹版１５上の余分なインクをかきとるドクターブレード１４と、印刷用凹版１５上のインクパターンが移されて、移されたパターンを被印刷基材１６に転写する転写体１３を少なくとも有する。転写体１３では、表面にモスアイ構造２１を有する印刷用ブランケット１１が、ブランケット胴１２に貼り付けられている。印刷用ブランケット１１では、モスアイ構造２１が最上層の印刷面（例えば、ゴム層表面）に設けられている。ドクターブレード１４は、印刷用凹版１５上のインクを、印刷用凹版１５の表面に形成された凹部パターンに充填してインクパターンを形成するために用いられる。印刷用凹版１５は第１の固定部材（図示省略）に固定され、被印刷基材１６は第２の固定部材２０に固定されている。被印刷基材１６は、転写体１３からインクを受け取る基材である。

本発明に用いられる印刷用ブランケット１１の表面材質は従来公知の種々のゴムが使用できる。例えば、シリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンーブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリロニトリルーブタジエンゴム、アクリルゴムなどを使用可能である。

ここで、モスアイ構造２１について、図２を用いて簡単に説明する。モスアイ構造２１とは、１００ナノメートル程度の間隔で、突起物が規則正しく並んだ構造で、広範囲の波長や入射角の光の反射を抑えることで知られている。本実施の形態ではこの光学的特徴でなくその微細な形状に注目し、印刷用ブランケット１１にモスアイ構造２１を採用している。

このモスアイ構造２１は、一般的にその微細な凹凸形状を反転させた形状を有する金型を用い、その凹凸の型を任意のゴムに転写することで製造される。このような金型としては、アルミニウムの基板に、陽極酸化法によって、モスアイ構造２１の凹凸形状の凸部を賦形する凹状の微細孔が形成された金型が広く用いられている。この陽極酸化法は、微細孔が形成される位置をランダムにすることができる点や、大面積にわたって均一な形状を有する微細孔を形成できる利点を有している。

陽極酸化法に用いられる金属金型の材料としては、アルミニウムが好適に用いられる。アルミニウムは酸化されやすく、陽極酸化による加工が容易である。

この方法で作製した微細な凹凸を有する金型に印刷用ブランケット１１の材料となるゴムを塗り、その微細凹部をゴムで埋め、微細凹凸面の逆面をバフ研磨する。バフ研磨することで印刷用ブランケット１１の膜厚分布を均一にできる。その後、ゴムを金型から剥離することで、モスアイ構造２１を有する印刷用ブランケット１１を得ることができる。

モスアイ構造２１の形状は、ピッチＸ（凸部の周期）を０．１μｍ〜１μｍの範囲に設定し、凸部の高さＨ（凹部の底から凸部の頂点又は頂面までの高さ）を０．１μｍ〜１μｍの範囲に設定し、アスペクト比（凸部の高さＨ／ピッチＸ）を０．１〜１０の範囲に設定することが好ましい。図２において、ピッチＸは、例えば隣り合う凸部の平面中心間の距離（頂点間の距離）である。ピッチＸが０．１μｍ未満で高さＨが０．１μｍ未満の場合は、陽極酸化法でも形成することが難しく、たとえ形成できたとしても，ゴムへの転写率が低く目的の効果を得ることができない。また、平面性が高くなるため、印刷フィルムが印刷用ブランケット１１にとられて印刷フィルムが汚れたり、印刷フィルムにシワが発生するいわゆるデラミネーションが発生する。

ピッチＸが１μｍより大きく高さＨが１μｍより大きい場合は、印刷用ブランケット１１の印刷表面が粗大形状になるため、ライン＆スペースで２０μｍ＆２０μｍ以下となる微細印刷では印刷崩れの原因となる。また、表面積が小さくなることにより溶媒の受理量も少なくなる。

印刷用ブランケット１１のゴム厚みとしては、従来の印刷用ブランケットと同様に０．２〜０．７ｍｍが好適である。ゴム厚みが０．２ｍｍより薄い場合、ゴムが変形せず印刷面への追従性が低下し、印刷不良となる。また、ゴム厚みが０．７ｍｍより厚い場合、印刷用ブランケット１１の膜厚分布を均一にすることが難しくなり、印刷不良となる。厚み分布は２０μｍ以下がよい。厚み分布が２０μｍより大きくなる場合、被印刷基材１６に均一に接触できないため、印刷不良となる。

ゴム硬度（ディロメーター タイプＡ）は柔らかいほうが印刷面への追従性がよいため、ゴム硬度は２０以上で５０以下であることが好ましい。ゴム硬度が２０未満の場合、印加する圧力により印刷用ブランケット１１が変形し、その結果印刷配線も変形してしまう。一方、ゴム硬度が５０より大きい場合、印刷面への追従性が低下するため印刷欠けの原因となる。

＜実施例１＞
ピッチ０．２μｍ、高さ０．４μｍのモスアイ構造２１を有する凹状の金型（幅７００ｍｍ×長さ１，０００ｍｍ）に印刷用ブランケット１１となるシリコーン樹脂を塗り、熱硬化させた。硬化後、シリコーン樹脂の裏面をバフで研磨し、厚み０．６ｍｍ、厚み分布１０μｍとした。そして、シリコーン樹脂を金型から剥離し、ピッチ０．２μｍ、高さ０．４μｍのモスアイ構造２１を有する印刷用ブランケット１１とした。ここで、印刷用ブランケット１１の表面凹凸は、接触型表面粗さ計の１０点平均粗さで０．４μｍであった。その印刷用ブランケット１１をブランケット胴１２（直径３００ｍｍ×幅７５０ｍｍ）に貼り付けた。ライン＆スペースが２０μｍ＆２０μｍの印刷用凹版１５を準備し、ドクターブレード１４でインクを印刷用凹版１５の凹部に充填した。モスアイ構造２１を有する印刷用ブランケット１１に凹部の充填インクを転写させ、さらに、印刷用ブランケット１１上のインクを被印刷基材１６のＰＥＴに転写した。

＜比較例１＞
表面凹凸が接触型表面粗さ計の１０点平均粗さで２μｍの印刷用ブランケット１１を使用する以外は、実施例１と同様の条件で印刷を行った。

＜比較例２＞
表面凹凸が接触型表面粗さ計の１０点平均粗さで１０μｍの印刷用ブランケット１１を使用する以外は、実施例１と同様の条件で印刷を行った。

上記印刷配線について、下記項目の評価を行い、その結果を図３に示した。

被印刷基材１６のＰＥＴに印刷したライン＆スペース（２０μｍ＆２０μｍ）の配線形状から評価した。実施例１および比較例１、２の印刷配線のラインを１００点確認し、そのライン幅の平均を比較した。また、その１００点の中の印刷配線の欠けの本数も確認し比較した。

本発明は、印刷用ブランケットなどに利用可能である。

１１ 印刷用ブランケット
１２ ブランケット胴
１３ 転写体
１４ ドクターブレード
１５ 印刷用凹版
１６ 被印刷基材
２１ モスアイ構造

Claims (1)

1. 表面印刷層の表面に微細な凹凸を設けた印刷用ブランケットであって、
   前記凹凸は、ピッチが０．１μｍ〜１μｍ、高さが０．１μｍ〜１μｍ、アスペクト比が０．１〜１０のモスアイ構造からなることを特徴とする印刷用ブランケット。