(57)【要約】【課題】アルカリ洗浄液の入った容器に版を入れ、超音波を伝播させる版洗浄方法にて、版の凹部に残りが生じたり、インキ滓が版に再付着しない、版洗浄方法及び版洗浄装置を提供する。【解決手段】版３として版面上に光触媒層２が設けられた版を用い、不要なインキ１のある光触媒層に光照射した後に、又は光照射と同時に超音波を伝播させた洗浄液で洗浄する。版が反転凸版印刷法にて用いる版である。光のピーク波長が３８０ｎｍ以下である。洗浄液がアルカリ洗浄液である。版を収容し洗浄液を貯えることが可能な洗浄用容器５、収容された版に光照射をする光源４、貯えられた洗浄液に超音波を伝播させる超音波振動子６で構成されること。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
版上にある不要なインキを除去する版洗浄方法において、
１）前記版として、版面上に光触媒層が設けられた版を用い、
２）不要なインキのある該光触媒層に光照射した後に、又は光照射と同時に超音波を伝播させた洗浄液で洗浄し、不要なインキを版上より除去することを特徴とする版洗浄方法。
【請求項２】
前記版が、反転凸版印刷法にて用いる、非画線部が凸部の版であることを特徴とする請求項１記載の版洗浄方法。
【請求項３】
前記光照射に用いる光のピーク波長が、３８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の版洗浄方法。
【請求項４】
前記洗浄液がアルカリ洗浄液であることを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載の版洗浄方法。
【請求項５】
版上にある不要なインキを除去する版洗浄装置において、
前記版洗浄装置は、少なくとも、版を収容し、洗浄液を貯えることが可能な洗浄用容器、該洗浄用容器内に収容された版に光照射をする光源、該洗浄用容器内に貯えられた洗浄液に超音波を伝播させる超音波振動子で構成されることを特徴とする版洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、版上の不要なインキの除去に関するものであり、特に、反転凸版印刷法において、ブランケット上から版の凸部へ転移された不要なインキを除去する版洗浄方法及び版洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、印刷技術は、単に紙に文字などを印刷する場合に利用されるばかりでなく、極めて多種類の製品の製造に利用されており、高精細なパターニングが必要とされる製品分野においても利用されている。
透明ガラス基板上に、光の三原色に相当する赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の三色の画素及び黒色の格子（ＢＭ）を印刷する事で、高精細なパターンを有する液晶ディスプレイ用カラーフィルタを製造する事もある。
特許文献１では前記カラーフィルタの印刷方法として「反転凸版印刷法」と呼ばれる印刷方法を利用する事が提案されている。
【０００３】
この反転凸版印刷法では、まず、ブランケット上に一様な厚みのインキ皮膜を形成する。次に、インキ皮膜が形成されたブランケットと、画線部が凹部であり非画線部が凸部である版とを圧着させる。圧着後にブランケットと版を引き剥がすことにより、不要なインキ（非画線部となる部分のインキ）はブランケットから該版の凸部（非画線部）の方へ転移させられる。一方、必要なインキはブランケット上に残される。この必要なインキは、版の凹部（画線部）に対応したブランケット上の箇所に残されている。
次に、このブランケットを平滑な透明ガラス基板等に圧着する事により、この必要なインキは、ブランケットから透明ガラス基板上の必要な場所へ転移される。
このようにして、必要なインキは、パターン（画線部）として透明ガラス基板上に形成される。各色毎（ＢＭ、Ｒ、Ｇ、Ｂ）に上記の一連の作業を繰り返す事により、あるいは全色（ＢＭ、Ｒ、Ｇ、Ｂ）同時に一連の作業を行う事により、カラーフィルタが製造される。
【０００４】
上記のように、反転凸版印刷法は、ブランケットから、不要なインキを非画線部が凸部である版へ転移させる方法であるため、印刷後も上記版の凸部には不要なインキが残る。このため、連続して印刷を行う際には、次の印刷を行う前に、この版の凸部に残る不要なインキを除去する作業（以降、版洗浄と称す）が必要である。
【０００５】
この反転凸版印刷法での版洗浄の方法として挙げられる第一の版洗浄方法は、まず、有機溶剤を散布する事で前記不要なインキを溶解させ、次に、ゴムなどのブレード又はドクターで溶解した不要なインキを掻き取るといった版洗浄方法である。この第一の版洗浄方法は広く利用されていたが、この版洗浄方法では、有機溶剤の乾燥によって印刷インキが固化し、粒子状のパーティクルが版面に発生してしまうことがあり、品質上の問題となっていた。
【０００６】
第二の版洗浄方法としては、まず、有機溶剤を散布する事で前記不要なインキを溶解させ、次に、布等で拭き取るといった方法が挙げられる。この第二の版洗浄方法も利用されていたが、この版洗浄方法では、布などが版の凹凸と擦れる事によって繊維片などのパーティクルが版面に多数発生することがあり、品質上の問題となっていた。
【０００７】
上記問題を解消した第三の版洗浄方法として、インキの吸着性を有する粘着剤などを備えた粘着基材を使用する方法が提案されている（特許文献２参照）。しかし、除去対象で
あるインキと、粘着基材に具備されている粘着剤との間には相性を要し、前記不要なインキを確実に版より除去するためには、粘着剤の種類、硬さ、塗布量などの様々なパラメーターを、除去対象であるインキの種類毎に検討、調整する必要があった。
そのため、インキの吸着性を有する粘着剤などを備えた粘着基材を使用して版洗浄を行う方法は、多品種の製造に対応する事が困難であった。
【０００８】
一方、他の版洗浄方法として、まず、有機溶液の入った容器に洗浄対象物を入れて、次に、超音波を有機溶液に伝播させ、そこで発生するキャビテーションなどの効力により洗浄対象物を洗浄する洗浄方法が知られている。
本発明者は、この、言わば第四の版洗浄方法を用い、まず、インキを溶解する有機溶液の入った容器に版を入れ、次に、超音波を有機溶液に伝播させる実験を行ったところ、非常に汚れた版の洗浄においても版から不要なインキを除去する事が出来た。
【０００９】
しかし、有機溶剤は高価であるため、ランニングコストが高くなり更に作業環境も負荷が大きいといった問題があった。そこで、本発明者は、有機溶剤に代わり、水素イオン濃度（ｐＨ）８〜１３程度のアルカリ性の水を洗浄液として使用することを考え（以降、アルカリ洗浄液と称す）、上記第四の版洗浄方法での有機溶剤をアルカリ洗浄液に替える以外は同じ洗浄方法にて、言わば第五の版洗浄方法にて実験を行った。
【００１０】
確かに、アルカリ洗浄液は有機溶剤より安価に入手可能であり、気化による人体及び環境への負荷が少ないといったメリットがある。また、大部分の汚れの除去は出来るものであった。しかし、アルカリ洗浄液はインキを溶解する事は出来ないため、版の凹部の一部分に微小な除去されない残りが生じる。また、一度剥離除去されたインキ滓が再び版に付着するといった事も発生した。
すなわち、アルカリ洗浄液を使用し、超音波を利用した第五の版洗浄方法では、不要なインキを版より完全に除去をする事は出来なかった。
【特許文献１】特開２００１−５６４０５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５９９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、インキや繊維のパーティクルの発生がなく、インキと粘着剤との相性の煩わしさがなく、また、安価で環境への負荷のない版洗浄方法である、前記第五の版洗浄方法、つまり、アルカリ洗浄液の入った容器に版を入れて、超音波を伝播させる方法において、版の凹部に微小な除去されない残りが生じたり、また一度剥離除去されたインキ滓が版に再付着することのない、版洗浄方法を提供することを課題とするものである。また、上記洗浄を可能とする版洗浄装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、版上にある不要なインキを除去する版洗浄方法において、
１）前記版として、版面上に光触媒層が設けられた版を用い、
２）不要なインキのある該光触媒層に光照射した後に、又は光照射と同時に超音波を伝播させた洗浄液で洗浄し、不要なインキを版上より除去することを特徴とする版洗浄方法である。
【００１３】
また、本発明は、上記発明による版洗浄方法において、前記版が、反転凸版印刷法にて用いる、非画線部が凸部の版であることを特徴とする版洗浄方法である。
【００１４】
また、本発明は、上記発明による版洗浄方法において、前記光照射に用いる光のピーク波長が、３８０ｎｍ以下であることを特徴とする版洗浄方法である。
【００１５】
また、本発明は、上記発明による版洗浄方法において、前記洗浄液がアルカリ洗浄液であることを特徴とする版洗浄方法である。
【００１６】
また、本発明は、版上にある不要なインキを除去する版洗浄装置において、
前記版洗浄装置は、少なくとも、版を収容し、洗浄液を貯えることが可能な洗浄用容器、該洗浄用容器内に収容された版に光照射をする光源、該洗浄用容器内に貯えられた洗浄液に超音波を伝播させる超音波振動子で構成されることを特徴とする版洗浄装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、版として版面上に光触媒層が設けられた版を用い、不要なインキのある光触媒層に光照射した後に、又は光照射と同時に超音波を伝播させた洗浄液で洗浄するので、版の凹部に微小な除去されない残りが生じたり、また一度剥離除去されたインキ滓が版に再付着することのない版洗浄方法となる。
また、本発明は、少なくとも、版を収容し洗浄液を貯えることが可能な洗浄用容器、洗浄用容器内に収容された版に光照射をする光源、洗浄用容器内に貯えられた洗浄液に超音波を伝播させる超音波振動子で構成されるので、上記版洗浄に好適な版洗浄装置となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
最初に本発明の版洗浄方法および版洗浄装置の基本となる構成を示す。図１は、光照射工程の一例の概略を説明するための、版と光源との関係を示す断面図である。図１に示す版（３）は、材料として、例えば、透明ガラス基板を用いたものであり、版面は凸部と凹部からなり、版の裏面は平坦である。この版面上の全面に光触媒層（２）が設けられている。
【００１９】
本発明における版は、版面上の全面に光触媒層（２）が設けられていることを特徴としている。版面の凸部上には、光触媒層（２）を介して不要なインキ（１）がある。図１中、符号（Ａ）は、このような、凸部と凹部からなる版面の凸部に、光触媒層（２）を介して不要なインキ（１）がある状態を指している。
この符号（Ａ）で示す状態は、例えば、反転凸版印刷法にて用いる、非画線部が凸部である版の凸部に、不要なインキがブランケットから転移された状態を表している。図１中、版（３）の裏面側の下方には、光源（４）が配置されている。
【００２０】
（光照射工程）
先ず、図１に示す版と光源との配置関係にて、光触媒層（２）上に不要なインキ（１）のある版（Ａ）に光源（４）からの光を照射する。光触媒は光を吸収すると、強い酸化作用を発揮する。このため、不要なインキのある版面に光触媒層が設けられていると、版面に光が当たった場合、インキの有機物が分解され、その結果、版にある不要なインキ（１）は版（Ａ）より除去され易くなる。
【００２１】
光源としては、使用する光触媒を励起することが可能な波長を含む光源であれば特に制限は無く、適宜選択をすればよい。光のピーク波長は３８０ｎｍ以下の紫外領域である事が好ましい．また，版（３）の照射面は表裏両面のどちら側、若しくは両面でも良いが、表裏両面から照射を行う方がより効果的に洗浄を行う事が出来るので好ましい。
【００２２】
（アルカリ洗浄工程）
図２は、版洗浄装置の一例を示す説明図である。図２（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。図２は版洗浄装置の内部を表したものであるが、説明上すべて実線で示してある。図２示すように、版洗浄装置は、不要なインキのある版（Ａ）を収容し、洗浄液を貯えることが可能な洗浄用容器（５）、洗浄用容器内に貯えられた洗浄液に超音波を伝播させる超音波振動子（６）で構成される。図２中、符号（５１）は収容する版をセット、固定する版固定治具、符号（Ｓ）は貯えた洗浄液の液面を表している。
【００２３】
先ず、不要なインキのある版（Ａ）を洗浄液の入った洗浄用容器（５）にセット、固定する。洗浄液としてアルカリ洗浄液を用いる際は、洗浄用容器（５）は耐アルカリ性を有する材料を選択する必要があるが、その条件を満たせば特にその種類に制限は無く、本発明の目的に応じ適宜選択すれば良い。
【００２４】
また、アルカリ洗浄液の種類、成分比率についても特にその制限は無く、目的に応じ有機、無機等の種類や成分比率などを適宜選択すれば良いが、除去対象物である不要なインキの種類によってはインキが溶解出来るような有機溶剤がその成分の一部にあったほうが良い。洗浄液の水素イオン濃度（ｐＨ）についても、特にその制限は無いが除去効率と使い勝手のバランスよりｐＨ＝１０〜１３程度であった方が好ましい。
【００２５】
次に、洗浄用容器（５）の側面または底面、あるいは両面に複数設けられた超音波振動子から超音波を発生させアルカリ洗浄液内を伝播させる。図２は、側面に超音波振動子が設けられた例である。
この際、超音波の周波数は求める除去物の大きさ、性質、版の材質によって適宜選択すれば良い。例えば、除去対象物がインキ等のようにある程度の粘性を持ったもので且つ版の材料がガラスであった場合、超音波の周波数は４０ｋＨｚ程度にした方が良い。これよりも低周波数の場合は、除去をする事に関しては有利であるが、逆に版を傷つける恐れがある。反対に４０ｋＨｚより高い場合は除去の効率低下が考えられる。
【００２６】
振動子の型についても特に制限は無く、フランジ型、投げ込み型のいずれかを選択すれば良い。容器に設置する振動子の数についても特に制限は無く、洗浄対象の材質、大きさ等の条件に合わせて適宜選択すれば良い。
発振器についても特に制限は無いが、洗浄用容器内に伝播する超音波が均一になるよう周波数をある周波数の幅（例えば、±１ｋＨｚ）で変動させる機能を持つ発振器を選択したほうが良い。また、出力についても特に制限は無く、洗浄対象の材質、大きさ等の条件に合わせて適宜選択すれば良い。
更に、洗浄対象物または振動子のうちのどちらか、又は両方が揺動できるような機構にした方が好ましい。
【００２７】
（リンス工程）
アルカリ洗浄を行った版には、剥離されたインキ滓やアルカリ洗浄液の一部が付着している恐れがある。特にアルカリ洗浄液は少量でも版面に残留させてしまうと、次回印刷を行う際にその部分においてインキの弾きが生じてしまう。そのためアルカリ洗浄液の残留が発生しないよう、版をリンスする必要がある。
本発明においてリンスをする方法に特に制限は無く、目的に応じ適宜選択をすればよい。
【００２８】
一例を挙げれば、アルカリ洗浄工程を経た版に噴霧ノズルを使用し純水等をリンス液として版面に噴霧することによってリンス作業を行う方法や、版をリンス液の入ったリンス用容器に一度浸漬させ、その中で版を揺動させる事によってリンスをする方法が挙げられる。
また、リンス用容器にアルカリ洗浄工程時の洗浄用容器と同様の超音波振動子、発振機を設置し、リンス時においても超音波を使用した方が、より確実に前記剥離されたインキ滓
やアルカリ洗浄液を除去する事が出来るので好ましい。
【００２９】
（乾燥工程）
次に、版に残ったリンス液を除去するため、乾燥工程を行う。乾燥工程の手法に特に制限は無く、本発明の目的に合わせて適宜選択をすれば良い。具体的には、版をある回転数で高速回転させて、その際に生じる遠心力を利用して、リンス液を版より除去する事が出来るスピナー装置を使用する方法や、エアーナイフで液切りをする方法等がある。
【００３０】
尚、（光照射工程）と（アルカリ洗浄工程）の順序には制限は無く、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、版の裏面または版面、若しくは両面から紫外線を照射しながら（光照射工程）、版面への超音波振動子を利用しての（アルカリ洗浄工程）を同時に行っても何ら問題無い。図３は、（光照射工程）と（アルカリ洗浄工程）を同時に行うことができる、請求項５に係わる版洗浄装置の一例の右側面図である。
【００３１】
また、（リンス工程）と（乾燥工程）の順序にも制限は無く、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。例えば、版面に純水等を噴霧しながら（リンス工程）、同時にエアーナイフで水切り（乾燥工程）を行っても何ら問題無い。
【００３２】
以上により版洗浄装置を用いた、版（Ａ）から不要なインキ（１）の除去が完了する。また、版の替わりに、光触媒層を有するパターン形成体などの基板を使用すれば、前記基板上から不要なインキが除去出来るといった別の効果を得る事が出来る。
【００３３】
次に版の構成について、その具体例を記す。
版（３）上には光触媒層（２）が設けられている。光触媒層の形成には公知の物を用いることができる。例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸化スズ、酸化タングステン酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化銀等が挙げられる。これら一種以上の光触媒層をスパッタリング法、蒸着法、ＣＤＶ法、ゾル‐ゲル法等を用いて版面に形成する。
【００３４】
また版（３）は、透明な低膨張ガラス表面に感光性樹脂を用いてマスクパターンを形成した後、既存のドライエッチング処理やウエットエッチング処理、もしくはサンドブラスト処理等を用いて、凹凸パターンを設けたものを用いることができる。また、凸版にはナイロン、アクリル、シリコーン樹脂等からなるものやゴム製の版を用いることもできる。このような樹脂製の版は、予め作製した型に所定の樹脂を流し込んで版とする、あるいは彫刻によっても作製することができるが、感光性樹脂を用いる方法がより高精度のものを作製できる。これら樹脂製の版を作製する際には、光触媒効果による版材料の分解による劣化を避けるために、版上にＳｉＯｘ等の無機膜を予め設け、無機膜上に光触媒層を形成することが好ましい。
【実施例】
【００３５】
実施例として以下に示す順序で版の作製および版洗浄、品質確認を行った。
＜実施例１＞
（版作製）
まず、３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさで、厚みが１ｍｍ弱の透明な低膨張ガラスを用い版深を５μとした版（３）を作製し、次に、版面に酸化チタンの光触媒層（２）をスパッタリング法にて形成した。
（照射工程）
不要なインキ（１）が付着した版（Ａ）の裏面より光照射を行った。
【００３６】
（アルカリ洗浄工程）
容器内部の材料がステンレスで、容器内部に版を垂直に立て、版（Ａ）を挟んでセット、固定できるような固定冶具（５１）を備えた洗浄用容器（５）を用意した。
凸部が有る版面と向かい合わせになる洗浄用容器（５）の内部面に、超音波振動子（６）を設けた。外部には周波数４０ｋＨｚの超音波が発生可能で、最大出力が５００Ｗの発振装置を設置した。この発振装置を使用し、洗浄用容器（５）にアルカリ洗浄液を版（Ａ）が十分に浸漬するよう充填した。この際、アルカリ洗浄液の種類は無機アルカリでｐＨ１１程度の原液を１０倍に希釈して使用した。洗浄用容器（５）内に版（Ａ）をセット固定した後、超音波を５００Ｗで２分間連続でかけた。この時、アルカリ洗浄液中を伝播させる周波数は±１ｋＨｚの巾で変動させた。更に、版（Ａ）をセット固定した版固定冶具（５１）を上下に揺動させて、版（Ａ）を上下に揺動させた。
【００３７】
（リンス・乾燥工程）
アルカリ洗浄後の版を洗浄用容器（５）から取り出し、純水の入った別のリンス用容器に移し、５分間放置した。その後、リンス容器から版（Ａ）を取り出し、すぐさまスピン乾燥装置を使用して版（Ａ）を１５００ｒｐｍで回転させ、乾燥させた。
【００３８】
（品質確認）
リンス・乾燥工程を終えた版（Ａ）のパターン部分について、目視及び顕微鏡観察を行い不要なインキ（１）が版（Ａ）より完全に除去出来ているかを確認したところ、不要なインキを版から完全に除去することが出来ていた。
また、この版を用い、再度、版の凸部へのインキ転移を行ったが、特に弾き等の問題は生じなかったため、十分にリンスがされている事が確認された。
【００３９】
＜実施例２＞
上記実施例１の版洗浄方法において、光照射工程とアルカリ洗浄工程を同時に行う以外は実施例１と同じ方法で版洗浄を行った。使用した版洗浄装置の右側面図を図３に示す。図３に示すように、この版洗浄装置には、光源（４）が設けられている。実施例２では、不要なインキを版から完全に除去することが出来た。
【００４０】
＜比較例１＞
上記実施例１の版洗浄方法において、アルカリ洗浄工程にて超音波を使用しない事以外は実施例１と同じ方法で版洗浄を行った。
アルカリ洗浄液の剥離効果と版の光触媒効果によって、不要なインキの版からの剥離はある程度は出来た。しかし、その効果は限定的で有り、インキの未剥離箇所や再付着箇所が所々生じていた。そのため、目視でも除去残りが分かる箇所が、複数箇所見られた。すなわち、不要なインキを版から除去することは出来なかった。
【００４１】
＜比較例２＞
上記実施例１の版洗浄方法において、光触媒層が設けられていない版を使用し且つ光照射が無い方法で、他は実施例１と同様な方法を用いて版洗浄を行った。
結果は、超音波による効果とアルカリ洗浄液による剥離効果の組み合わせによって大部分の不要なインキは除去出来た。しかし、版の凹部の一部分に数ミクロン程度の大きさの微小な除去残りが見られた。更に、一度剥離したインキカスの再付着が所々で生じてしまった。すなわち、不要なインキを版より完全に除去をする事は出来なかった。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】光照射工程の一例の版と光源との関係を示す断面図であ。
【図２】版洗浄装置の一例における（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】請求項５に係わる版洗浄装置の一例の右側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・不要なインキ
２・・・光触媒層
３・・・版
４・・・光源
５・・・洗浄用容器
６・・・超音波振動子
５１・・・版固定冶具
Ａ・・・版面の凸部に光触媒層を介して不要なインキがある状態
Ｓ・・・洗浄液の液面
【図１】
2010120207.tif 000003
【図２】
2010120207.tif 000004
【図３】
2010120207.tif 000005