KR20070041557A - 곡면에의 인쇄 방법 및 그에 의한 인쇄 곡면체 - Google Patents

Abstract

볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가 0.1 ~ 50μm의 높이를 가지는 평판인 볼록판 인쇄 원판의 볼록부에 인쇄용 잉크를 도포하는 공정과,

정위치에 배설된 상기 인쇄용 잉크를 도포된 볼록판 인쇄 원판에 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 대하여 동일한 극성 방향에서 형성된 상기 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 설정된 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 고무 또는 고무 형상의 탄성 블랭킷(2)을 가압하여, 그 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)에 인쇄용 잉크를 전사하는 공정과,

인쇄용 잉크를 전사한 상기 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 탄성 블랭킷(2)을 이동하고, 피인쇄체(1)의 곡면에 접촉시켜 인쇄하는 공정을 가지는 곡면에의 인쇄 방법 및 그에 의한 인쇄 곡면체.

Description

곡면에의 인쇄 방법 및 그에 의한 인쇄 곡면체 {METHOD OF PRINTING CURVED SURFACE AND CURVED SURFACE BODY PRINTED BY USING SAME}

본 발명은 곡면을 가지는 피(被)인쇄체에 정밀도 높게 인쇄하는 방법 및 그에 따른 인쇄 곡면체에 관한 것이다.

종래, 곡면을 가지는 피인쇄체의 곡면, 특히 단일 곡면에 각종 인쇄를 하는 방식으로 블랭킷(blanket) 인쇄법이 잘 알려져 있다.

즉, 종래의 블랭킷 인쇄법은, 철강제 및 플라스틱제 오목판(凹版)의 인쇄 원판에 잉크를 도포하고, 주걱 모양의 스크레이퍼(scraper)로 볼록부(凸部)의 잉여 잉크를 제거하고, 연질(軟質)의 곡면 블랭킷 표면을 해당 인쇄 원판으로 눌러, 인쇄 원판 도체(導體)의 오목부에 남겨진 잉크를 전사하여, 이 블랭킷을 피인쇄체의 곡면에 접촉시켜 인쇄하는 것이다.

그런데, 이 경우 인쇄 원판은 종래 철강제 또는 플라스틱제로, 잉크 도포 후 볼록부의 잉여 잉크를 긁어서 제거하기 때문에, 오목부의 잉크가 확실하게 유지되고, 또한 블랭킷에 충분히 전사하기 위해서는, 오목부의 깊이를 충분히 깊게 할 필요가 있는데, 이것 또한 인쇄 정밀도를 악화시키는 원인이 되기도 했다.

블랭킷 인쇄에 의한 인쇄는, 인쇄 원판의 요철(凹凸)이 크면, 블랭킷 표면의 변형이 커져서 정밀도 높은 인쇄를 할 수가 없다.

또한, 특히 판이 오목판이라는 것은, 잉크의 양을 확실하게 유지하기 위해, 오목부의 깊이를 충분히 깊게 할 필요가 있다.

그러나, 깊이가 깊으면 블랭킷의 변형도 커지는 한편, 오목부이기 때문에 바닥부의 잉크를 블랭킷으로 전사하는데에는 블랭킷 자체도 충분히 연질로써 요철에 순응할 수 있는 것이어야 하므로 조건은 더욱 까다롭다.

그런 점에서 인쇄 원판이 볼록판이면, 그 볼록부에만 잉크를 도포하면 되고, 또는, 잉크 자체로 볼록부를 만들어도 되므로, 요철을 보다 작게 할 수 있다.

그로 인해 블랭킷 자체도, 약간 경질의 것을 사용할 수 있음과 동시에, 요철을 작게 할 수 있기 때문에 블랭킷 표면의 변형도 적고, 또한 잉크의 양(量)도 미묘(微妙)하게 조절할 수 있어, 정밀도 높은 인쇄가 가능해 진다.

이 볼록판과 블랭킷을 사용하는 곡면 인쇄에 관해서는, 과거 여러 기술이 개발되어 있다. 예를 들면, 본 출원인이 출원한 일본국 특허 제2961153호(일본 특원 평01-059697호)가 있다.

그러나, 이 방식에 대하여, 보다 높은 정밀도의 인쇄를 요구함으로써, 본 출원인은 많은 시험 연구로써, 이 요구를 만족시키기 위한 각종 규격을 적정한 조건으로 설정한 발명을 얻은 것이다. 즉, 본 발명은, 기본적으로는 이 특허의 개량 특허이다.

또한 볼록판 인쇄 원판에 관해서는, 오프셋 인쇄에 사용되고 있는 알루미늄판의 이용도 가능하다.

알루미늄판은 표면에 감광제를 부착시킨 것으로 정밀도도 높고 요철(凹凸)은 미크론 오더(micron order)로 매우 작기 때문에 다색 인쇄에 적합하다. 색을 분해했을 경우도 정밀도가 높아 널리 사용되고 있다.

이 경우, 요철이 적고 정밀도 높게 잉크를 정착시킬 수 있는 판이라면, 알루미늄판 이외의 것이라도 좋다.

[발명의 개시]

[발명이 해결하려고 하는 과제]

상술한 바와 같이, 종래에는 곡면, 특히 단일 곡면을 가지는 피인쇄체에 인쇄를 할 경우, 곡면 인쇄 블랭킷 + 오목판 인쇄 원판의 조합에 의해 실행되기 때문에, 인쇄 정밀도도 좋지않고 다색 인쇄의 컬러 인쇄가 곤란하였다.

특히 오목판의 경우, 잉크량이 많기 때문에, 미세한 망점(網点) 등은 인쇄 정밀도가 극히 나빠지는 결함이 있었다.

또한 블랭킷 형상(形狀), 성질(性質) 및 상태(狀態)에 관해서는, 피인쇄 곡면에의 피트(fit) 유연성이 양호한 형상의 설정, 인쇄 잉크에 대한 유지성 및 이형성(離型性)에 대한 재료나 표면 상태의 설정 등(等), 결과적으로 인쇄의 바람직한 피델리티성(fidelity性) 등의 조건 설정은, 대부분 경험적 사고(思考)의 착오로 설정되어 오는 것으로, 그 설정에 많은 시간과 노력을 소비하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사실을 감안하여, R 곡면을 가지는 피인쇄체에, 인쇄 정밀도가 보다 나은 조건으로 곡면 인쇄될 수 있도록 하기 위한 용이한 조건 설정 방법 및, 그에 따라 피델리티성이 보다 양호한 인쇄가 되는 곡면체의 제안을 그 목적으로 하고 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

본 발명의 곡면(曲面)에의 인쇄 방법은,

1) 볼록판 인쇄 원판의 볼록부 높이가 0.1 ~ 50μm의 높이를 가지는 평판인 볼록판 인쇄 원판의 볼록부에 인쇄용 잉크를 도포하는 공정과, 정위치에 배설(配設)된 상기 인쇄용 잉크를 도포한 볼록판 인쇄 원판에 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 대하여, 동일한 극성(極性) 방향에서 형성된 상기 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 설정된 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 고무 또는 고무 형상의 탄성 블랭킷(2)을 가압하여, 그 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)에 인쇄용 잉크를 전사하는 공정과, 인쇄용 잉크를 전사한 상기 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 탄성 블랭킷(2)을 이동하여, 피인쇄체(1)의 곡면에 접촉시킴으로써 인쇄하는 공정을 가지는 것이며,

2) 상기 1)에 있어서, 상기 볼록판 인쇄 원판의 볼록부 높이를 0.1 ~ 25μm의 높이로 한 것이고,

3) 상기 1)에 있어서, 상기 볼록판 인쇄 원판의 볼록부 높이를 0.1μｍ이상, 3μm 미만의 높이로 한 것이다.

4) 판 볼록부의 높이가 통상의 볼록판 인쇄 원판에 있어서 감광제 두께의 1/2 ~ 1/3의 높이를 가지는 평판인 볼록판 인쇄 원판의 볼록부에 잉크를 도포하는 공정과, 정위치에 배설된 상기 잉크를 도포한 볼록판 인쇄 원판에, 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 대하여, 동일한 극성 방향에서 형성된 상기 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면에 설정된 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 고무 또는 고무 형상의 탄성 블랭킷(2)을 가압하여, 그 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)에 잉크를 전사하는 공정과, 잉크를 전사한 상기 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 가지는 탄성 블랭킷(2)을 이동하여, 피인쇄체(1)의 곡면에 접촉시켜서 인쇄하는 공정을 가지는 것이다.

또한, 본 발명의 곡면에의 인쇄 방법은,

5) 상기 1) ~ 4)에 있어서, 상기 피인쇄체(1)의 볼록 또는 오목 곡면이, 곡률 반경 R을 가지는 단순 원호(圓弧) 곡면인 것이며,

6) 상기 1) ~ 5)에 있어서, 상기 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)의 주축(主軸) 단면이, 2주 곡면(主曲面)과 그 2주 곡면의 교차부를 원활하게 연접하는 단부(端部) 곡면으로 이루어지고, 그 2주 곡면은 상기 피인쇄체(1) 곡면의 주축 단면의 곡률 반경 R에 대하여, 소정의 형상 곡면(221, 222, 21)을 구성하는 곡률 반경 Rl, R2를 가지고, 그 곡률 반경 Rl, R2가 상기 R의 (4 ~ 8)배이고, 또한 그 Rl, R2의 양 중심간 거리 L이 교차한 값으로 하며, 상기 R에 대하여 (2 ~ 4)배이고, 또한 상기 단부 곡면은 상기 피인쇄체(1)의 곡률 반경과 동등한 곡률 반경을 가지며,

7) 상기 1) ~ 6)에 있어서, 상기 탄성 블랭킷(2)의 재료를 실리콘 고무로 하고, 또한, 그 경도(JIS A스케일)를 3 ~ 30으로 한 것이며,

8) 상기 1) ~ 6)에 있어서, 상기 탄성 블랭킷(2)의 재료를 실리콘 고무로 하고, 또한, 그 경도(JIS A스케일)를 3 ~ 20으로 한 것이다.

그리고 본 발명의 곡면에의 인쇄 방법은,

9) 상기 1) ~ 8)에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가 점도 5 ~ 5OO PaS이며,

10) 상기 1) ~ 8)에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가 점도 5 ~ 250 PaS이고,

11) 상기 1) ~ 8)에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가 실용적 척도로서 통상의 평판 오프셋용 잉크 점도의 1 ~ 1/5배의 점도를 가지며,

12) 상기 1) ~ 11)에 있어서, 상기 탄성 블랭킷(2)의 표면 거칠기(rough)를 Hmax에서 0.5 ~ 2μm으로 한 것이다.

그리고 또한, 본 발명의 곡면에의 인쇄 방법은,

13) 상기 피인쇄체(1)가, 평탄부에 부분적인 볼록 또는 오목 곡면부를 포함하는 형상을 가지며, 그 평탄부에 대해서는 통상의 인쇄 수법으로 평면 인쇄하고, 또한 상기 부분적인 볼록 또는 오목 곡면부에 대해서는, 상기 1) 내지 12) 중 어느 한쪽 곡면에의 인쇄 방법에 따라 아울러 곡면 인쇄하는 것이다.

또한, 본 발명의 인쇄 곡면체는,

14) 상기 1) ~ 13) 중 어느 한쪽 곡면에의 인쇄 방법에 따라 표면 인쇄된 것이며,

15) 상기 14)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 자동차 부품으로 한 것이며,

16) 상기 14)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 자동차용 핸들 또는 내외장 부재로 한 것이며,

17) 상기 14)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 휴대 전화 및 가전용 바디(Body)로 한 것이며,

18) 상기 14)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 스포츠 용구로 한 것이며,

19) 상기 14)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 장식품으로 한 것이며,

20) 상기 19)에 있어서, 상기 인쇄 곡면체를 장식품에서의 안경 프레임으로 한 것이다.

[발명의 효과]

본 발명의 곡면에의 인쇄 방법에 따라, 곡면에 정밀도 높은 인쇄, 및 그로 인한 인쇄 곡면체를 비교적 염가로 제공할 수가 있다.

도 1은, 피인쇄 곡면의 단면 곡률 반경 R에 대하여 블랭킷 형상을 개략적으로 설명한 도면이며, (a)는 피인쇄 곡면체의 주 단면(主斷面), (b)는 그것에 대응하는 블랭킷의 단면 형상을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 주 곡률 반경 Rl, R2와 중심의 이동량 Ⅹ와의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 곡면 인쇄용 블랭킷 표면의 거칠기와 인쇄용 잉크의 정착 상태를 비교 시험한 결과를 나타내는 도면이다.

도 4는 본 발명의 인쇄 원판의 볼록부 높이(C에서는 오목부의 깊이)와 인쇄 정밀도와의 관계를 시험한 결과를 나타내는 도면이다.

도 5는 블랭킷의 경도 H와 인쇄 정밀도와의 관계를 시험한 결과를 나타내는 도면이다.

[부호의 설명]

1 : 피인쇄 곡면체

2 : 블랭킷

221 : 블랭킷의 주 곡률 반경 R1의 곡면

222 : 블랭킷의 주 곡률 반경 R1의 곡면

21 : R1, R2 곡면의 합치부를 둥글게 한 부분

23 : 블랭킷 베이스 부분

R : 피인쇄 곡면의 단면 곡률 반경

R1, R2 : 블랭킷의 주 곡률 반경

R0 : 합치부를 둥글게 한 부분의 곡률 반경

X : R1, R2의 중심 이동량(편심량)

θ : 접점부에서의 각도

[발명을 실시하기 위한 최선의 형태]

본 발명의 특징은, 종래의 감각(感覺)과 경험에만 의존했던 곡면 인쇄용 블랭킷의 제작 규격을 단순화하면서, 용이한 규격 결정이 가능하게 하고, 또한, 규격 결정에 따른 적정한 곡면 인쇄용 블랭킷과 특종의 볼록판 원판과의 조합에 따라 인쇄 정밀도가 높은 곡면 인쇄를 얻는 것, 및 그 곡면 인쇄법에 따라 비교적 염가로 얻을 수 있는 인쇄 곡면체, 특히 자동차용 핸들이나 내외장 부재를 제공하는데에 있다.

즉, 곡면 인쇄용 블랭킷 및 볼록판 인쇄 원판의 바람직한 규격은, 아래 관점에 따라 특정된다.

1) 인쇄체의 형상, 특히 곡률 반경 R로 구성되는 원호상(圓弧狀) 형상에 대응하는 블랭킷 형상, 블랭킷 재료 (특히 경도, 탄성률),

2) 원판 상의 인쇄 잉크를 효율 좋게 블랭킷 면에 전사하고, 그 잉크를 피인쇄체(1)에 효율 좋게 인쇄하기 위한 블랭킷의 표면 특성(잉크 정착성, 이형성(離型性))

3) 인쇄 원판 볼록부의 적정한 높이 정밀도의 설정.

곡면 인쇄용 블랭킷은, 주로 실리콘 고무를 사용한다.

곡면 인쇄용 블랭킷에 요구되는 표면 성질은, 그 볼록판 원판으로부터 블랭킷 표면에 잉크를 전사하는 잉크의 흡착성, 잉크 안의 용제분(溶劑分)을 흡수하여 잉크 점도를 올릴 수 있는 성질, 또한 그 잉크를 피인쇄 곡면에 완전히 전이(轉移)하는 이형성, 또한 피인쇄 곡면으로 인쇄 후에는 잉크가 블랭킷 표면에 잔존하지 않는 성질을 요구한다.

이러한 성질은, 사용하는 인쇄 잉크의 성능과 밀접한 관계가 있는데, 곡면 인쇄용 블랭킷 측에서 봤을 때, 블랭킷 표면 자체의 표면 자유 에너지로써 결정되는 것으로, 블랭킷의 재질 및 블랭킷 표면의 형태, 특히 표면의 거칠기에 따라 크게 좌우된다.

즉, 볼록판 원판으로부터 블랭킷 표면에 잉크를 전사하는 경우의 흡착성과, 피인쇄 곡면에 완전히 전이하는 이형성, 또한 피인쇄 곡면으로 인쇄 후에는 잉크가 블랭킷 표면에 잔존하지 않게 하기 위한 성질은 상반되는 성질로서, 블랭킷 재료 자체로 인쇄 공정의 단시간에 이러한 성질을 전환시키기는 어렵다.

본 출원인은, 많은 실험에 의해 본 발명의 곡면 인쇄용 블랭킷의 실제 작업 공정, 즉 볼록판 원판으로부터 곡면 블랭킷에 잉크를 전사하는 공정(A)(블랭킷 표면은, 곡면에서 평면으로 변위한다), 블랭킷을 피인쇄체(1) 위치로 이동하는 공정(B)(블랭킷 표면은, 평면에서 곡면으로 변위한다), 블랭킷을 피인쇄체(1)에 가압하여 곡면 인쇄하는 공정(C)(블랭킷 표면은, 정극성(正極性) 곡면에서 부극성(負極性) 곡면으로 변위한다)의 조합에서, 곡면 블랭킷 표면의 잉크 유지성은, 어떤 거칠기 범위에서, 상기 상반(相反)되는 성질에 비교적 변화 대응할 수 있다는 지견(知見)을 얻었다.

후술하는 비교 시험의 결과에서, 블랭킷의 표면 거칠기는 너무 세밀하거나, 너무 거친 경우에도 그다지 좋지 않으며, 세밀한 경우는 비교적 유지성은 좋지만 이형성에 문제가 있고, 너무 거친 경우 유지성은 떨어지지만 이형성은 비교적 좋다.

특히, 0.5 ~ 2μm의 영역에서는, 유지성, 이형성 모두 충분하며, 본 발명의 인쇄용 곡면 블랭킷의 표면 거칠기는 0.5 ~ 2μm으로 하는 것이 바람직하다.

정밀도가 높은 곡면 인쇄를 하기 위해서는, 피인쇄 곡면체에 대하여, 적절한 블랭킷 형상을 가지는 인쇄용 곡면 블랭킷을 준비할 필요가 있다.

전술한 바와 같이, 이 블랭킷의 규격 조건을 설정하는 것은, 종래 대부분 경험적 사고(思考)의 착오로 설정되어 오는 것으로, 그 설정에 많은 시간과 노력을 소비하고 있었다.

본 발명에 있어서는, 비교적 용이하게 피인쇄체의 형상, 특히 곡률 반경 R에 서 구성되는 원호상 형상에 대응하는 블랭킷 형상의 설정 방식을 제안하는 것이다.

기본적으로는, 2 곡면이 가압 접촉할 경우 「Hertz Stress」의 이론을 베이스로 하여, 수많은 실험에 근거한 수정을 더하여, 비교적 단순한 규격 설정 방식을 도출했던 것이다.

도 1은 피인쇄 곡면의 단면 곡률 반경 R에 대해 블랭킷 형상을 개략적으로 설명하는 도면이며, (a)는 피인쇄 곡면체의 주(主) 단면, (b)는 거기에 대응하는 블랭킷의 단면 형상을 나타낸다.

도면에 있어서, 부호 (1)은 피인쇄 곡면체, (2)는 블랭킷, (21)은 그 Rl, R2 곡면의 합치부(合致部)를 둥글게 한 부분, (221)은 주 곡률 반경 Rl의 곡면, (222)는 주 곡률 반경 R2의 곡면, (23)은 블랭킷 베이스 부분, R은 피인쇄 곡면의 단면 곡률 반경, R1, R2는 블랭킷의 2개의 주 곡률 반경, R0는 합치부를 둥글게 한 부분의 곡률 반경, X는 Rl, R2의 중심 이동량(편심량), (θ)는 실시예 4의 접점부에 있어서의 각도이다.

단면 곡률 반경 R에 대하여 블랭킷(2)의 형상은, 주로 3개의 요소로 구성되어 있다.

즉, 단면 곡률 반경 R을 파라미터(parameter)로 하는 블랭킷(2) 형상의 2개의 주 곡률 반경 Rl, R2로 이루어지는 곡면 부분(221, 222)과, 그 곡면의 합치부분에 내접(內接)하는 곡률 반경 RO의 내접 부분 원호(약 25°정도)에 따라 둥글게 한 부분(21)과, 블랭킷(2)의 탄성 유지 및 블랭킷의 부착에 적용시키는 블랭킷 베이스 부분(23)이다.

상기 2개의 주 곡률 반경 Rl, R2는, 그 중심을 서로 교차하는 안쪽에 거리 Ⅹ만큼 편심하여 설계된다.

주 곡률 반경 R1, R2는, 단면 곡률 반경 R의 피인쇄 곡면(1)의 최대 반원주분을 인쇄하기에 충분한 것으로서 설정된다.

주 곡률 반경 Rl, R2는 피인쇄 곡면(1)의 단면 곡률 반경 R에 대하여 (4 ~ 8)배, 바람직하게는 (6 ~ 8)배로 하는 것이 좋다는 지견을 얻었다.

4배로 나누면 인쇄 정밀도가 나빠지고, 또 8배 이상이면 블랭킷 자체의 형상이 커져서 설계적으로나 비용적으로 불리하게 된다.

또한, 상기 중심의 이동거리 Ⅹ는, 피인쇄 곡면(1)의 단면 곡률 반경 R에 대하여 (1 ~ 2)배의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 주 곡률 반경 Rl, R2와 중심의 이동량 Ⅹ와의 관계는, 일정한 비율 k=Ⅹ/Rl, R2에 의해 결정한다. 비율 k로서는, 약 0.5로 하는 것이 바람직하다.

도 2는, 주 곡률 반경 Rl, R2와 중심의 이동량 Ⅹ와의 관계의 일례를 나타내는 도면이다.

주 곡률 반경 Rl, R2와 중심의 이동량 Ⅹ는 일정 비율의 비례적 관계가 바람직한 것임을 나타내고 있다.

이러한 것은 최대 피인쇄 곡면의 반원주(정점에서 90°) 위치에 상당하는 인쇄 길이까지 블랭킷(2)을 밀어 넣었을 때, 블랭킷(2)의 주 곡률 반경면(221, 222)과 피인쇄 곡면(1)의 반원주(정점에서 90°)의 위치에서의 접선과 이루는 각 β를(60°± 10°)로 하는 것이, 밀어 넣음으로써 생기는 패드의 주 곡률 반경면의 휨 δ가 비교적 안정된 조건으로서 설정된다.

곡면 인쇄용 블랭킷(2)의 재료는, 전술한 볼록판 원판으로부터 블랭킷(2)의 표면에 잉크를 전사할 경우의 흡착성과, 피인쇄 곡면(1)의 면에 완전히 전이하는 이형성, 또한 피인쇄 곡면(1)으로 인쇄 후에는 잉크가 블랭킷(2)의 표면에 잔존하지 않게 하기 위한 성질을 만족하는 균형잡힌 실리콘 고무가 바람직하다.

또한, 통상 실용으로 제공되고 있는 실리콘 고무의 경도는, 재료 경도(JIS A스케일)로 20 ~ 90 정도이지만, 곡면 인쇄용 블랭킷(2)의 재료 경도로서는, 많은 시험 결과에 따라 약 3 ~ 30(JIS A스케일), 그리고 변위량과의 균형에서, 비교적 연질의 3 ~ 20 정도의 것이 바람직하다는 것을 알았다.

상기 곡면 인쇄용 블랭킷(2)은, 전술한 바와 같이 볼록판 원판으로부터 곡면 블랭킷(2)에 잉크를 전사하는 공정(A)(블랭킷(2)의 표면은, 곡면에서 평면으로 변위한다), 블랭킷(2)을 피인쇄체(1)의 위치로 이동하는 공정(B)(블랭킷(2)의 표면은, 평면에서 곡면으로 변위한다), 블랭킷(2)을 피인쇄체(1)에 가압하여 곡면 인쇄하는 공정(C)(블랭킷(2)의 표면은, 정극성(正極性) 곡면에서 부극성(負極性) 곡면으로 변위한다)의 각 공정에서 표면 형상이 변화된다.

따라서 첫 공정인 A공정에 있어서의, 화상의 전이 정밀도는 매우 중요하다.

본 발명에 있어서는, 볼록판 원판에서의 잉크가 도포되는 볼록부의 적정한 높이로서 가능한 낮게 하고, 화상의 전이 정밀도, 나아가서는 인쇄 정밀도를 높이는데 특징이 있다.

통상 블랭킷 인쇄에는, 원판으로서 오목판 원판이 사용되고 있다.

상식적으로 오목판 인쇄 원판은, 감광/부식법에 따라 오목부가 형성되고, 그 깊이는 적어도 감광제의 도장 두께의 수십 배 정도이다.

그 오목판 원판의 볼록부로부터 잉크를 긁어 털어내고, 오목부에 모아진 잉크를 블랭킷에 전사하기 때문에, 오목부의 깊이가 깊고, 그것이 표면 형상이 변화되는 곡면 인쇄에서는, 잉크의 전이 정밀도를 악화시킴으로써 인쇄 정밀도가 나빠진다.

이에 대해, 높이가 비교적 낮은 볼록판 원판은, 인쇄 정밀도도 높고, 곡면 인쇄에는 적당하다.

최근, 볼록판 원판 볼록부의 제작 정밀도를 향상하여, 볼록부의 높이를 보다 낮게 구성하는 것이 가능해져, 잉크 점도를 낮게 하여 잉크막 두께를 얇게 할 뿐만 아니라, 볼록부의 높이를 보다 낮게 함으로써 농도가 보다 높은 인쇄 잉크를 소량 사용하는 것이 가능해져, 인쇄 정밀도가 현저하게 향상하였다.

본 발명의 경우에는, 이 볼록부의 높이가 0.1 ~ 50μm의 높이를 가지는 평판의 볼록판 인쇄 원판으로, 비교적 고도한 인쇄 정밀도가 요구되지 않는 범위에서는 볼록부의 높이는 20 ~ 50μm로 무방하지만, 높은 곡면 인쇄 정밀도가 요구되는 경우에는 약 0.1 ~ 25μm, 특히 고정밀도가 요구되는 경우에는 약 0.1 ~ 3μm로 하는 것이 바람직하다.

또한, 볼록부의 높이를 보다 낮게 함과 동시에, 잉크막 두께를 얇게 하는 것이 가능해져, 인쇄 정밀도가 현저하게 향상되었다.

통상, 평판의 볼록판 원판은, 알루미늄 합금판제로 감광제에 의하여 볼록부 가 형성되어 있다.

상술한 본 발명에 있어서 적정 볼록부 높이의 실용적인 수치의 목표로는, 통상의 볼록판 인쇄 원판에 있어서 감광제 두께의 1/2 ~ 1/3의 높이로써 주어진다.

물론, 곡면 인쇄용 블랭킷(2)에 잉크를 전사시키는데 필요하여 충분한 양인 것이 중요하다.

통상의 볼록판 인쇄 원판에 있어서의 감광제 두께의 1/2 ~ 1/3 정도 높이의 볼록부를 가지는 볼록판 원판을 사용함으로써, 곡면 인쇄용 블랭킷(2)에 있어서도 높은 인쇄 정밀도를 얻을 수 있는 것이다.

또한, 사용하는 인쇄 잉크는, 상술한 바와 같이, 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이를 낮게 하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 있어서는, 인쇄 정밀도를 유지하기 위하여 인쇄 잉크의 성상, 특히 그 점도는 매우 중요하다.

많은 실용시험 결과, 상기와 같이 볼록판 원판 볼록부의 제작 정밀도가 향상되고, 볼록부의 높이를 보다 낮게 구성하는 것이 가능해진 조건에서는, 인쇄용 잉크의 점도는, 5 ~ 500 PaS(25℃에서)의 범위가 바람직한 것을 알았다.

또한, 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가 0.1 ~ 25μm에 있어서는, 15 ~ 250 PaS(25℃에서)인 것이 바람직하다.

본 발명의 경우, 5 PaS보다 낮은 점도에서는 볼록판 원판에서 화상 이외의 오염이 발생하여 바람직하지 않다.

또한, 500 PaS보다 높은 점도에서는, 실리콘 고무의 곡면 인쇄용 블랭킷의 표면에 정착이 어려워지고, 즉, 블랭킷 표면에의 흡착성이 나빠진다.

또한, 볼록부의 높이가 0.1μm 이하에서는, 인쇄 잉크막 두께를 아무리 얇게 하더라도 인쇄 정밀도를 충분하게 유지할 수가 없다.

또한, 본 발명에 있어서의 인쇄 잉크 점도의 실용적 척도로서는, 통상의 평판 오프셋 인쇄에서 동일 조건으로 사용되는 오프셋 인쇄용 잉크의 점도에 대하여, 1 ~ 1/5배 정도로 함으로써, 대부분 상기의 조건을 만족시킬 수 있다.

상술의 실시 형태에 의하여, 정밀도가 높은 곡면 인쇄를 용이하게 얻을 수 있음으로, 피인쇄 곡면으로서 여러 종류의 인쇄가 가능하다.

피인쇄 곡면체로서 자동차용 부품, 특히 자동차용 내외장 부재, 자동차용 핸들, 휴대 전화용 및 가전용 보디(Body), 또는 스포츠 용구로서의 골프 헤드 및 샤프트, 낚싯대, 각종 라켓, 헬멧 등에의 인쇄에 적합하다.

또한, 인쇄 정밀도가 높기 때문에, 각종 장식품, 특히 안경 프레임에 인쇄가 가능하다.

[실시예 1]

피곡면 인쇄 시료:

D × L 30mmφ × 100mm 폴리프로필렌(polypropylene) 원통재(圓筒材)

외주 180° 면인쇄

곡면 인쇄용 블랭킷:

R1, R2 × L1(저부폭) × 정부r 90mm × 1O5mm × 15mm

재료 실리콘 고무 경도(JIS A스케일) 15

표면 거칠기 a(0.1 ~ 0.3μm), b(0.5 ~ 2μm),

c(2.5 ~ 3.5μm), d(5 ~ 10μm), e(10 ~ 30μm)

사용 잉크:

UV형 잉크

볼록판 원판:

Al제 볼록판 원판 감광제 볼록부 높이 1μm

선폭 0.5 ± 0.02mm, 격자 간격 5 ± 0.3mm의 표준 격자 모양

인쇄기:

수평 이동식 3 스테이지형 블랭킷 인쇄기(SHUHO-3형)

표면 거칠기가 다른 곡면 인쇄용 블랭킷(2)을 작성하고, 상기 A ~ C 공정에 따라 피곡면 인쇄 시료에 블랭킷 인쇄를 하며, A공정에서는 원판에의 잔류 잉크 상태, B공정에서는 블랭킷면(2)에서의 전이된 잉크 상태, C공정에서는 피곡면 인쇄 시료(1) 표면에서의 인쇄 상태 및 블랭킷 표면에서의 잔류 잉크 상태를, 각 미크로 스코프(microscope)(배율× 50)에서 관찰하였다.

도 3은 본 발명의 곡면 인쇄용 블랭킷(2)의 표면 거칠기와 인쇄용 잉크의 정착 상태를 비교 시험한 결과를 나타내는 도면이다.

시험 결과에서, 블랭킷(2)의 표면 거칠기에 따라 잉크의 정착 상태는 꽤 영향을 받는다는 것을 알았다.

즉, 블랭킷(2)의 표면 거칠기가 너무 세밀하거나, 너무 거칠어도 좋지 않아, 적당한 거칠기 영역이 존재한다.

특히, 너무 거친 경우에는 A공정에서, 볼록판 원판으로부터 충분히 잉크를 전이할 수 없는 결함이 있다.

도 4는 인쇄 원판 볼록부의 높이(C에서는 오목부의 깊이)와 인쇄 정밀도와의 관계를 시험한 시험 결과를 나타내는 도면이다.

도면에 있어서 Ⅹ축은, 종래의 볼록판 인쇄 원판에서 통상의 볼록부 높이(t1)를 1로 한 경우의 높이 비율을 나타낸다.

본원 발명의 경우 (A)는, 종래의 볼록판 인쇄 원판의 경우, 높이(t1)의 약 1/2 ~ 1/3의 높이에 있어서, 인쇄 정밀도의 피크(peak)가 있고, 그것도 오목판 인쇄 원판(C)의 경우, 정밀도의 약 2배나 되는 양호한 인쇄 정밀도를 얻을 수 있다는 것을 알았다.

[실시예 2]

피곡면 인쇄 시료:

D × L 30mmφ × 100mm 폴리프로필렌 원통재

외주180° 면인쇄

곡면 인쇄용 블랭킷:

R1, R2 × L1(저부폭)× 정부r 90mm × 1O5mm × 15mm

재료 실리콘 고무

경도(JIS A스케일) 5, 15, 30, 40, 50, 60

표면 거칠기 0.5 ~ 2μm

사용 잉크 UV형 잉크

볼록판 원판:

Al제 볼록판 원판 감광재 볼록부 높이 1μm

선폭 0.5 ± 0.02mm, 격자 간격 5 ± 0.3mm의 표준 격자 모양

인쇄기:

수평 이동식 3 스테이지형 블랭킷 인쇄기(SHUHO-3형)

실리콘 고무의 경도만을 바꾸고, 나머지 조건은 일정하게 하여 인쇄 정밀도를 비교하였다.

도 5는 블랭킷 경도 H와 인쇄 정밀도와의 관계를 시험한 결과를 나타내는 도면이다.

통상 실리콘 고무는, 경도(JIS A스케일)로 10 ~ 90 정도를 가지지만, 시험 결과에서, 곡면 인쇄용 블랭킷(2)으로서, 경도는 3 ~ 30, 바람직하게는 3 ~ 20 정도가 좋다. 40 이상 경도가 높으면 인쇄 정밀도는 극단적으로 저하한다. 또한, 3 이하에서는 인쇄 공정이 안정되지 않는다.

또한, 실험에서 피인쇄체의 곡률 반경의 크기에 따라 블랭킷(2)의 경도를 바꾸고, 곡률 반경이 큰 것에서는 블랭킷(2)의 경도를 비교적 낮게 하는 편이 바람직하다는 지견(知見)을 얻었다.

[실시예 3]

피곡면 인쇄 시료:

D × d 400mmφ × 30mmφ 폴리프로필렌 환상체(環狀體)

환상체 축방향 2분할 한쪽 면(d 외주180°면) 인쇄 × 2회(양면)

곡면 인쇄용 블랭킷:

R1, R2 × L1 × 정부r × D 90mm × 1O5mm × 15mm × 400mm

재료 실리콘 고무

경도(JIS A스케일) 15

표면 거칠기 0.5 ~ 2μm

사용 잉크 UV형 잉크 (색채; 갈색, 짙은 갈색)

볼록판 원판:

Al제 볼록판 원판 감광재 볼록부 높이 0.2μm

2색 사이키델릭조(psychedelic) 파형(波形) 불연속 모양

환상체에 의한 상하면 2도의 실체 인쇄를 행하였다.

2번째 인쇄 결과, 인쇄 맞춤면, 특히, 환상체의 내경 쪽에 약간의 인쇄 겹침(overlap)이 발견되었지만, 상품으로서의 허용 범위 내로써, 총체적으로는 양호한 전면(全面) 인쇄를 얻을 수 있었다.

[실시예 4]

실시예 1에 있어서의, D × L = 30mmΦ × 100mm 원통부의 원호 각도로 절단한 반원주 모양의 곡면체를 평탄 피인쇄면 (100mm × 1OOmm) 중앙부 상부에 형성한 피인쇄 곡면체를 이용하여, 이 평탄부를 평면 패드 방식으로 인쇄하고, 그 후 다시 실시예 1에 있어서의 블랭킷에 의해 곡면체 부분에 중첩하여 인쇄를 시행하였다.

피인쇄체 시료는, 평탄 피인쇄 면과 반원주 모양(semi-cylindrical) 곡면체의 평탄면과의 접점에서 접선과 이루는 각도 θ 을, 90°, 105°, 120°, 135°로 하였다. 그 밖의 조건은 실시예 1에 준하였다.

인쇄 결과는, 평탄 피인쇄 면과 반원주 모양 곡면체와의 접점부에서 정밀도가 크게 흩어지고, θ가 90°시료에서는 코너부에 비(非)인쇄부가 생겨서 바람직하지 않다.

θ가 105°이상의 시료에서는, 코너부도 정상적으로 인쇄되고, 평탄 피인쇄 면과 곡면체의 접점에서의 형상은, θ가 105°이상, 바람직하게는 120°이상인 것이 좋다.

또한, θ가 90°에서도 접점 코너부에 적당한 R면을 설치함으로써 비인쇄부를 회피할 수 있다. 이 경우, 그 R면의 곡률 반경 r은, 그 코너부에서 생기는 블랭킷의 휨 R 보다 크게 하는 것이 보다 바람직하다.

본 발명은, 실시예에 있어서, 단순한 곡률 반경을 가지는 곡면 인쇄에 대하여 기재하고 있지만, 곡면이라면 단일 곡면에 국한하지 않고 복잡한 곡면의 인쇄에도 적용할 수 있다.

Claims (20)

1. 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가 0.1 ~ 50μm의 높이를 가지는 평판의 볼록판 인쇄 원판의 볼록부에 인쇄용 잉크를 도포하는 공정과,

   정위치에 배설된 상기 인쇄용 잉크를 도포된 볼록판 인쇄 원판에, 피인쇄체의 볼록 또는 오목 곡면에 대하여, 동일한 극성(極性) 방향에서 형성된 상기 피인쇄체의 볼록 또는 오목 곡면에 설정된 소정의 형상 곡면을 가지는 고무 또는 고무 형상의 탄성 블랭킷을 가압하여, 그 소정의 형상 곡면에 인쇄용 잉크를 전사하는 공정과,

   인쇄용 잉크를 전사한 상기 소정의 형상 곡면을 가지는 탄성 블랭킷을 이동하고, 피인쇄체의 곡면에 접촉시켜 인쇄하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가 0.1 ~ 25μm의 높이인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가 0.1 이상 3μm 미만의 높이인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
4. 볼록판 인쇄 원판 볼록부의 높이가, 실용적 척도로서 통상의 볼록판 인쇄 원 판에서 감광제 두께의 1/2 ~ 1/3의 높이를 가지는 평판의 볼록판 인쇄 원판의 볼록부에 인쇄용 잉크를 도포하는 공정과,

   정위치에 배설된 상기 인쇄용 잉크를 도포된 볼록판 인쇄 원판에, 피인쇄체의 볼록 또는 오목 곡면에 대하여, 동일한 극성(極性)방향에서 형성된 상기 피인쇄체의 볼록 또는 오목 곡면에 설정된 소정의 형상 곡면을 가지는 고무 또는 고무 형상의 탄성 블랭킷을 가압하여, 그 소정의 형상 곡면에 인쇄용 잉크를 전사하는 공정과,

   인쇄용 잉크를 전사한 상기 소정의 형상 곡면을 가지는 탄성 블랭킷을 이동하고, 피인쇄체의 곡면에 접촉시켜서 인쇄하는 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
5. 제1항 내지 제4항의 어느 1항에 있어서, 상기 피인쇄체의 볼록 또는 오목 곡면이, 곡률 반경 R을 가지는 단순 원호 곡면인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
6. 제1항 내지 제5항의 어느 1항에 있어서, 상기 소정의 형상 곡면의 주축 단면이, 2주 곡면과 이 2주 곡면의 교차부를 매끄럽게 연접(連接)하는 단부 곡면으로 이루어지고, 그 2주 곡면은 상기 피인쇄체 곡면의 주축 단면의 곡률 반경 R에 대하여, 소정의 형상 곡면을 구성하는 곡률 반경 Rl, R2를 가지고, 그 곡률 반경 Rl, R2가 상기 R의 (4 ~ 8)배이고, 또한 그 Rl, R2의 양 중심간 거리 L이 교차한 값으 로 하고, 상기 R에 대하여 (2 ~ 4)배이고, 또한 상기 단부 곡면은 상기 피인쇄체의 곡률 반경과 동등한 곡률 반경을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
7. 제1항 내지 제6항의 어느 1항에 있어서, 상기 탄성 블랭킷의 재료가 실리콘 고무이고, 또한 그 경도(JIS A스케일)가 3 ~ 30인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
8. 제1항 내지 제6항의 어느 1항에 있어서, 상기 탄성 블랭킷의 재료가 실리콘 고무이고, 또한, 그 경도(JIS A스케일)가 3 ~ 20인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
9. 제1항 내지 제8항의 어느 1항에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가, 점도 5 ~ 500 PaS인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
10. 제1항 내지 제8항의 어느 1항에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가, 점도 5 ~ 250 PaS인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
11. 제1항 내지 제8항의 어느 1항에 있어서, 상기 인쇄용 잉크가, 실용적 척도로서 통상의 오프셋용 잉크 점도의 1 ~ 1/5배의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
12. 제1항 내지 제11항의 어느 1항에 있어서, 상기 탄성 블랭킷의 표면 거칠기가 Hmax에서 0.5 ~ 2μm인 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
13. 상기 피인쇄체가, 평탄부에, 부분적인 볼록 또는 오목 곡면부를 포함하는 형상을 가지고 있으며, 그 평탄부에 대해서는 통상의 인쇄 수법에 따라 평면 인쇄하고, 다시 상기 부분적인 볼록 또는 오목 곡면부에 대하여, 상기 제1항 내지 제12항 의 어느 1항에 기재한 곡면에의 인쇄 방법에 의한 곡면 인쇄를 아울러 실시하는 것을 특징으로 하는 곡면에의 인쇄 방법.
14. 상기 제1항 내지 제13항의 어느 1항에 기재한 곡면에의 인쇄 방법에 따라 표면 인쇄된 인쇄 곡면체.
15. 제14항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 자동차 부품인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.
16. 제14항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 자동차용 핸들 또는 내외장 부재인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.
17. 제14항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 휴대 전화기 또는 가전용 바디(Body)인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.
18. 제14항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 스포츠 용구인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.
19. 제14항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 장식품인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.
20. 제19항에 있어서, 상기 인쇄 곡면체가 장식품에서의 안경 프레임인 것을 특징으로 하는 인쇄 곡면체.

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