JPH11174686A

JPH11174686A - スクリーンの製版方法及び前記方法を実施するための装置

Info

Publication number: JPH11174686A
Application number: JP32138297A
Authority: JP
Inventors: You-Hie Han; 裕煕韓; Jeong Suh; 廷徐; In-Woong Kim; 仁雄金; Seiko Boku; 正皓朴; Jeong-O Kim; 正五金
Original assignee: Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Current assignee: Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルム製作工程が不要であり、多大な設備
投資を必要とせず、解像度の高いパターンを得ることが
できるスクリーン製版方法及び装置を提供する。【解決手段】前記スクリーン製版方法は設定図案によ
ってパターンを形成するためのスクリーン上に光硬化性
樹脂をコーティングし、前記光硬化性樹脂を設定図案に
従って紫外線レーザービームで硬化させた後、前記スク
リーンを洗浄し、さらに必要に応じて前記光硬化性樹脂
を再硬化することにより行われる。前記方法を実施する
ための装置はスクリーン上の光硬化性樹脂を硬化させる
ための紫外線レーザービーム発生装置を含み、又、設定
図案に従って紫外線レーザービームの通路を遮蔽又は開
放する役割をするＡ／Ｏモジュレーターを備え、さら
に、ビーム導光及び集光装置と、光硬化性樹脂がコーテ
ィングされ、所望のパターンを形成するためのスクリー
ンを包含する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスクリーン印刷に使
用するスクリーンの製版方法及びこれを実施するための
装置に関するもので、詳しくは製版が容易であり、製版
時間が減少され、得られたパターンの解像度が向上され
る新たなスクリーンの製版方法及びこの方法を効率的に
実施し得る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷は、プラスチック、ガラ
ス、金属、木材、布、紙などのあらゆる材質の被印刷物
の印刷に用いられている。一例として織物の捺染につい
て説明すると、各種の織物に所望のパターンを捺染する
ためには局部的に染料を供給すべきであり、このような
捺染を行うスクリーン印刷の方法としては、連続的にパ
ターンを生成するロータリースクリーン捺染方法と断続
的にパターンを形成するフラットスクリーン捺染方法に
区分される。この両方法は、いずれも通気性スクリーン
に所望のパターンを形成することにより行われ、染料が
供給されるところは気孔を残しておき、供給されないと
ころは樹脂を用いて気孔を遮蔽することで、染料が選択
的にスクリーンの気孔を介して織物に供給されるように
する方式である。連続的な捺染に活用されるロータリー
スクリーン捺染には通常金属薄板により形成された円筒
形のドラムが使用され、このドラムは多くの気孔を備え
ている。ロータリースクリーンドラムにパターンを入れ
る方法としては、現在光硬化性フィルムを用いる感光法
とＣＯ₂ レーザービームを用いる方法とがある。

【０００３】これら二つの方法に対する工程が図５に示
されている。図面において、ＡはＣＯ₂レーザービーム
法による製版工程を示し、Ｂはフィルム感光による製版
工程を示す。前記両方法はそれぞれ長所及び短所を有す
る。即ち、ＣＯ₂レーザービームを用いる製版方法はフ
ィルム感光による製版法に比べて次の表１に示すような
長所及び短所を有する。

【０００４】

【表１】

【０００５】フィルム感光による製版法に必要なフィル
ム製作工程はＣＡＤ（computer-aided design）により
図案化されたパターンをフィルム製作機でフィルムに感
光させて現像する作業を要する。この工程には高価なフ
ィルムとフィルム製作機が必要であり、長時間が消費さ
れるという問題がある。

【０００６】一方、ＣＯ₂レーザービーム製版法におい
ては、高いパルス周波数を出し得るＣＯ₂レーザービー
ムを用いてパターンを形成するので、フィルム感光によ
る製版法とは異なりフィルム製作工程が不要である利点
はあるが、多大な設備投資を必要とし、この方法により
得られるパターンの解像度が低いという問題がある。

【０００７】より詳しくは、ＣＯ₂レーザービームを使
用する場合、焦点距離２．５インチの凸レンズを使用し
て焦点を合わせても焦点の大きさを１００μｍ以下にす
ることが難しく、使用するレンズの焦点距離が短い関係
で焦点深度が小さいので、特にロータリースクリーンが
回転する時に発生する小さい振動によっても焦点の位置
が容易に変更されて焦点の大きさが無視できない程に変
ることになる。従って、スクリーンの表面が焦点位置に
固定されるよう、いわゆる振動減殺装置という複雑な装
置を備えなければならない。しかしながら、このような
装置は高価であるので、装備の価格を上昇させるだけで
なく使用するに不便なものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、前記従来の方法が有する問題点に鑑み、フィルム製
作工程が不要であり、多大な設備投資を必要とせず、解
像度の高いパターンを得ることができる新規で容易なス
クリーン製版方法を提供することである。

【０００９】本発明の他の目的は、前記スクリーン製版
方法を効率的に実施し得る装置を提供することで、これ
は装備の価格が低廉であり使用が容易であり、ロータリ
ースクリーンを含むスクリーンの製版だけでなく、使用
されたスクリーンの再生装置としても使用することがで
きるものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、所望の文字、図形若しくは記号若しくは
これらの結合又はこれらと色彩の結合（本明細書におい
てこれらを総称して「パターン」という）を形成するた
めのスクリーン上に、光硬化性樹脂をコーティングする
工程と、紫外線レーザービームを走査して前記光硬化性
樹脂をパターンに一致させて硬化する工程と、前記スク
リーンを洗浄する工程とを含むことを特徴とし、さらに
前記洗浄後のスクリーン表面を被覆する前記光硬化性樹
脂にさらに紫外線レーザービームを照射して硬化又は再
硬化する工程とを含むこともできる。

【００１１】特に、スクリーン上にコーティングされた
光硬化性樹脂を所望のパターンに硬化させるための前記
紫外線レーザービームとしてはアルゴンイオンレーザー
ビーム又はヘリウムカドミウムレーザービームが好まし
く使用できる。

【００１２】又、前記スクリーンとしては、連続的にパ
ターンを形成し得るロータリースクリーンだけでなく断
続的にパターンを形成し得るフラットスクリーンも適用
できる。

【００１３】そして、前記スクリーンとしては、例えば
前述のスクリーンの製版方法における各工程を経て製版
され、使用された使用後のスクリーンの表面に、光硬化
性樹脂の硬化のために行ったと同様の方法でＣＯ₂レー
ザービームを照射してスクリーンを被覆する樹脂を燃焼
させて除去することにより再生されたスクリーンを使用
することができる。

【００１４】前記本発明の他の目的は、光硬化性樹脂が
コーティングされ、所望のパターンを形成するためのス
クリーンと、スクリーン上の光硬化性樹脂を硬化させる
ための紫外線レーザービーム発生装置と、紫外線レーザ
ービームの通路を遮蔽又は開放するＡ／Ｏモジュレータ
ーと、前記レーザービームをスクリーン上に導光し、か
つ集光するためのビーム導光及び集光装置とを含むスク
リーンの製版装置により達成される。

【００１５】本発明による前記スクリーンの製版装置で
は、使用される紫外線レーザーの焦点の大きさが小さ
く、焦点深度も大きいため、前記スクリーンの表面が焦
点位置に固定されるようにするための振動減殺装置がな
くても高解像度を有するパターンを得ることができる。

【００１６】前記スクリーンとしては、連続的にパター
ンを形成し得るロータリースクリーンが容易に適用でき
るが、この時には前記製版装置にはさらにスクリーンを
被覆する樹脂を燃焼するためのＣＯ₂レーザー発生装置
が備えられ、紫外線レーザービームとＣＯ₂レーザービ
ームをビームの導光及び集光装置に順次適用すること
で、スクリーン上にパターンを形成すると共にスクリー
ンを再生し得るようにすることが好ましい。

【００１７】この場合、前記ＣＯ₂レーザービーム発生
装置とともにレーザービーム誘導用ミラーを所要数だけ
さらに設けてレーザービームの照射方向を所望方向に誘
導する。

【００１８】又、前記製版装置には断続的にパターンを
形成し得るフラットスクリーンをさらに備えることがで
きる。この場合、前記Ａ／Ｏモジュレーターとともに、
ビームスイッチングボックスを設けて前記Ａ／Ｏモジュ
レーターからのレーザービームを反射させ、ミラー調節
装置をさらに備えて前記反射されたビームを前記フラッ
トスクリーンに照射することにより、前記レーザービー
ムが必要に応じてロータリースクリーン又はフラットス
クリーンに照射されるようにすることができる。

【００１９】この場合、前記レーザービームを連続的な
パターンを形成するためのロータリースクリーン上に照
射する場合には、前記紫外線レーザービームが前記ビー
ムスイッチングボックスを通過するように設計するとよ
い。

【００２０】以上説明したように、ＣＯ₂レーザービー
ムの代りに紫外線レーザービームを製版に使用すると、
ＣＯ₂レーザービームを使用した場合に現れる種々の欠
点を克服することができる。これは紫外線レーザービー
ムを使用する場合、焦点の大きさが小さいため、微細な
点を表すことができ、スクリーンの高速回転時に発生す
る振動の問題に対しても大きく影響を受けないためので
ある。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面を参照し
て詳細に説明する。

【００２２】図１には、紫外線レーザービームの例とし
てアルゴンイオンレーザー（主に３５１nmの波長領域）
を用いて光硬化性樹脂を硬化させる方法を採択する場合
の、波長、焦点距離、焦点の直径及び焦点深度の相関関
係を示す。同図において、Ｌは焦点レンズ、λは波長、
Ｆは焦点距離、ｂは焦点深度、ω₁はビーム直径、ω₂は
焦点の直径を示し、ω₂及びｂは次の計算式により得る
ことができる。

【００２３】ω₂＝８λＦ／πω₁ ｂ＝（８λ／π）（Ｆ／ω₁）² 下記表２にはＣＯ₂レーザービームとアルゴンイオンレ
ーザービームの各データを比較して表す。

【００２４】

【表２】

【００２５】前記表２に示すように、同一焦点直径１１
２μｍを得るため、アルゴンイオンレーザービームでは
Ｆ＝２５４mmの長い焦点レンズを使用した場合、ＣＯ₂
レーザービームでＦ＝６３．５mmの短い焦点レンズを使
用する場合の焦点直径と殆ど同じ焦点直径を得ることが
できる。この際に、焦点深度は、ＣＯ₂レーザービーム
の場合、ｂ＝４８３μｍであるのに対し、アルゴンレー
ザービームの場合、これより約３０倍大きいｂ＝１４，
３２４μｍに達する。このことは、アルゴンイオンレー
ザービームを使用すると、ロータリースクリーンの高速
回転時に発生する振動によってもあまり影響を受けず、
解像度の高いパターンを形成し得ることを意味する。

【００２６】図２には本発明の方法によって紫外線レー
ザービームを用いたスクリーン製版方法の工程図を示
す。スクリーンはロータリースクリーン及びフラットス
クリーンのいずれにも適用できる。先ず、スクリーン上
に光硬化性樹脂をコーティングする。設定された図案、
例えばＣＡＤ図案に従って紫外線レーザービームを走査
させて前記樹脂を選択的に硬化させる。以後、スクリー
ンを洗浄して樹脂の硬化した部分を除去して（使用する
樹脂の種類によっては、樹脂の硬化されてなかった部分
を除去することもできる）、得ようとするパターンによ
って、染料が供給されるべきところにはスクリーンの気
孔を残しておき、染料が供給されてはいけないところは
気孔が遮蔽されるようにする。洗浄後、スクリーン上に
残った樹脂をさらに硬化すると（スクリーン上に残って
いる樹脂が光硬化性樹脂の硬化した部分である場合に
は、この工程は硬化が不十分な場合等、必要に応じて行
うこともできる）、スクリーンの製版が完了する。製版
されたスクリーンを使用して織物に所望パターンを形成
し、使用が完了したスクリーンはＣＯ₂レーザービーム
を用いて樹脂を燃焼させることにより再生して使用し得
るようにする。

【００２７】図３には本発明の方法によってスクリーン
を製版するための好ましい装置を模式的に示し、図４に
は、図３の構成要素のうち、ビームを導光及び集光する
ための装置を詳細に示す。

【００２８】以下、図３及び図４を参照して本発明によ
る製版装置の作動を説明する。

【００２９】点線で表示した領域のうち、Ａ領域はロー
タリーエングレービング装置としてロータリースクリー
ンの製版のための装置を、Ｂ領域はフラットスクリーン
装置としてフラットスクリーンの製版のための装置をそ
れぞれ示す。

【００３０】先ず、Ａ領域のロータリーエングレービン
グ装置を詳細に説明すると次のようである。紫外線レー
ザービームとしてアルゴンイオンレーザービーム発生装
置７から発生されたレーザービームはＡ／Ｏモジュレー
ター６を介してビームスイッチングボックス５を通過す
る。以後、ロータリーエングレービング用回転装置３の
ビーム導光及び集光装置４を介してロータリースクリー
ン１２の表面に焦点が合わされる。ロータリースクリー
ン１２上には光硬化性樹脂がコーティングされており、
これは約１２００rpm 程度の高速で回転する。ロータリ
ースクリーン１２の表面にパターンを形成するために
は、コントローラー１１がＣＡＤデータ１０をロータリ
ースクリーン１２の回転位置に従ってＡ／Ｏモジュレー
ター６を作動させてビームの通路を遮蔽又は開放するこ
とにより、ドラム表面に塗布された光硬化性樹脂を所望
のパターンに従って選択的に硬化させる。以後、洗浄及
び必要な場合にはさらにスクリーン上の樹脂を硬化して
スクリーン製版を完了する。

【００３１】使用したスクリーンを再生する時、つまり
ドラム表面に塗布された樹脂を除去しようとする時はＣ
Ｏ₂レーザービーム１を用い、これは適切な数のレーザ
ービーム誘導用ミラー２により反射されビーム導光及び
集光装置４を介してスクリーン表面に誘導される。ビー
ムはドラム表面に集光され、塗布された樹脂はビームエ
ネルギーにより完全に除去される。以後、スクリーンは
再使用可能になる。

【００３２】即ち、本発明の製版装置はＣＯ₂レーザー
ビーム発生装置をさらに備えることで紫外線レーザービ
ームとＣＯ₂レーザービームをビーム導光及び集光装置
に順次適用してパターンを形成する機能と、スクリーン
再生機能を同時に備えるものとすることができる。

【００３３】次に、Ｂ領域のフラットスクリーン装置を
説明する。アルゴンイオンレーザービーム発生装置７は
必要に応じてＡ領域又はＢ領域に順次使用できる。アル
ゴンイオンレーザービーム発生装置７から発生されたビ
ームはＡ／Ｏモジュレーター６を介してビームスイッチ
ングボックス５でミラーにより９０°屈折されてミラー
調節装置８に入射される。ここで、ビームは上、下、
左、右に走査されてフラットスクリーン９上に照射され
る。設定されたパターンは、Ａ／Ｏモジュレーター６と
ミラー調節装置８をＣＡＤ情報によって作動させること
でフラットスクリーン９上にビームを照射して光硬化性
樹脂を選択的に硬化させ、次いで洗浄及び必要に応じて
再硬化させることにより製版されたスクリーンが得られ
る。

【００３４】このように本発明による装置は紫外線レー
ザービームを必要によってロータリーエングレービング
装置又はフラットスクリーン製版装置に活用することに
よりレーザー使用の稼働率を高めて効率の極大化を図る
ことができる。

【００３５】そして、特にロータリースクリーンの場
合、回転時に発生する振動の問題においても、紫外線レ
ーザービームが焦点の大きさも小さく焦点深度も大きい
ため、スクリーンの表面が焦点の位置に固定されるよう
にするための別の振動減殺装置を要しなくても高解像度
のパターンを得ることができる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
ると、フィルム製造工程がないため、製版が容易である
だけでなく製版時間が短縮され、また、ＣＯ₂レーザー
ビームを使用したスクリーンの製版方法が有している欠
点を克服することができる。又、スクリーン製版のため
の装備の価格が節減され、本発明の方法により製版され
たスクリーンで捺染すると解像度の高いパターンを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アルゴンイオンレーザービームにおいて、波
長、焦点距離、焦点直径及び焦点深度の相関関係を示す
図である。

【図２】本発明の方法により紫外線レーザービームを用
いるスクリーン製版方法を示す工程図である。

【図３】本発明の方法によるスクリーンを製版するため
の装置を模式的に示す図である。

【図４】図３の構成要素のうち、ビームを導光及び集光
するための装置に対する詳細図である。

【図５】従来の方法によるロータリースクリーンの製版
方法を示す工程図で、（Ａ）はＣＯ₂レーザービームを
用いる製版方法に対するものであり、（Ｂ）はフィルム
感光による製版方法に対するものである。

【符号の説明】

１ＣＯ₂レーザービーム２レーザービーム誘導用ミラー３ロータリーエングレービング用回転装置４ビーム導光及び集光装置５ビームスイッチングボックス６Ａ／Ｏモジュレーター７アルゴンイオンレーザービーム発生装置８ミラー調節装置９フラットスクリーン１０ＣＡＤデータ１１コントローラー１２ロータリースクリーン

フロントページの続き (72)発明者朴正皓大韓民國大田市儒城區松江洞松江グリーンエイピイティ．307−1503 (72)発明者金正五大韓民國大田市儒城區元内洞 383 鎭岑タウンエイピイティ．204−1306

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望のパターンを形成するためのスクリ
ーン上に、光硬化性樹脂をコーティングする工程と、紫外線レーザービームを走査して前記光硬化性樹脂を形
成するパターンに一致させて硬化する工程と、前記スクリーンを洗浄する工程より成ることを特徴とす
るスクリーンの製版方法。
【請求項２】前記製版方法は、さらに前記洗浄後の光
硬化性樹脂に紫外線レーザービームを照射して硬化又は
再硬化する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の
スクリーンの製版方法。
【請求項３】前記紫外線レーザービームはアルゴンイ
オンレーザービーム又はヘリウムカドミウムレーザービ
ームであることを特徴とする請求項１又は２記載のスク
リーンの製版方法。
【請求項４】前記スクリーンは連続的にパターンを形
成し得るロータリースクリーン又は断続的にパターンを
形成し得るフラットスクリーンであることを特徴とする
請求項１，２又は３記載のスクリーンの製版方法。
【請求項５】前記スクリーンは、ＣＯ₂レーザービー
ムを用いてスクリーンの表面を被覆する樹脂を燃焼させ
ることにより再生されたスクリーンであることを特徴と
する請求項１，２又は３記載のスクリーンの製版方法。
【請求項６】光硬化性樹脂がコーティングされ、所望
のパターンを形成するためのスクリーンと、スクリーン上の光硬化性樹脂を硬化させるための紫外線
レーザービーム発生装置と、紫外線レーザービームの通路を遮蔽又は開放するＡ／Ｏ
モジュレーターと、前記レーザービームをスクリーン上に導光しかつ集光す
るためのビーム導光及び集光装置とを含むことを特徴と
するスクリーンの製版装置。
【請求項７】前記紫外線レーザービームがアルゴンイ
オンレーザービーム又はヘリウムカドミウムレーザービ
ームであることを特徴とする請求項６記載のスクリーン
の製版装置。
【請求項８】前記製版装置は、前記スクリーンの表面
を焦点位置に固定する振動減殺装置を備えていないこと
を特徴とする請求項６又は７記載のスクリーンの製版装
置。
【請求項９】前記スクリーンが連続的にパターンを形
成し得るロータリースクリーンであることを特徴とする
請求項６記載のスクリーンの製版装置。
【請求項１０】前記製版装置は、さらにＣＯ₂レーザ
ービーム発生装置を備え、紫外線レーザービームとＣＯ
₂レーザービームをビーム導光及び集光装置に順次適用
して、スクリーンにパターンを形成すると共にスクリー
ンを再生し得ることを特徴とする請求項６又は９記載の
スクリーンの製版装置。
【請求項１１】前記ＣＯ₂レーザービーム発生装置と
ともにレーザービーム誘導用ミラーがさらに備えられる
ことを特徴とする請求項１０記載のスクリーンの製版装
置。
【請求項１２】前記装置には断続的にパターンを形成
し得るフラットスクリーンがさらに備えられることを特
徴とする請求項６又は７記載のスクリーンの製版装置。
【請求項１３】前記Ａ／Ｏモジュレーターとともに、
ビームスイッチングボックスが備えられて前記Ａ／Ｏモ
ジュレーターからのレーザービームがこれにより反射さ
れ、ミラー調節装置がさらに備えられて前記反射された
ビームがこれにより前記フラットスクリーンに照射され
ることを特徴とする請求項１２記載のスクリーンの製版
装置。
【請求項１４】前記スクリーンが連続的なパターンを
形成するためのロータリースクリーンであり、前記紫外
線レーザービームが前記ビームスイッチングボックスを
通過するよう構成されたことを特徴とする請求項１３記
載のスクリーンの製版装置。