(57)【要約】【課題】版に付着したインキを、安価に、しかも効率よく版を洗浄する方法および版洗浄装置を提供する。【解決手段】マイクロナノバブルを含む水を洗浄液として使用し、更に洗浄液を０．５ＭＰａ以上の圧力で版に噴射する事を特徴とする、版洗浄方法、特に、マイクロナノバブルが、粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの気泡と、０．５μｍから１０μｍの気泡を含むものである版洗浄方法や、ノズルにマイクロナノバブルを含む水からなる洗浄液を送る洗浄加圧送付手段と、版に向けて０．５ＭＰａ以上の圧力で噴射する事が出来るノズルを持つ事を特徴とする版洗浄装置、特に、水にマイクロナノバブルを含ませて洗浄液を製造する洗浄液製造手段を有する版洗浄装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロナノバブルを含む水を洗浄液として使用し、更に洗浄液を０．５ＭＰａ以上の圧力で版に噴射する事を特徴とする、版洗浄方法。
【請求項２】
マイクロナノバブルが、粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの気泡と、０．５μｍから１０μｍの気泡を含むものであることを事を特徴とする、請求項１記載の版洗浄方法。
【請求項３】
ノズルにマイクロナノバブルを含む水からなる洗浄液を送る洗浄加圧送付手段と、版に向けて０．５ＭＰａ以上の圧力で噴射する事が出来るノズルを持つ事を特徴とする版洗浄装置。
【請求項４】
水にマイクロナノバブルを含ませて洗浄液を製造する洗浄液製造手段を有する事を特徴とする請求項３記載の版洗浄装置。
【請求項５】
マイクロナノバブルが、粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの気泡と、０．５μｍから１０μｍの気泡を含むものであることを事を特徴とする、請求項３または４記載の版洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷で使用する版の洗浄方法及び装置に関するものである。
【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、多種類の製品の製造に利用されていて、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。
【０００３】
例えば、エレクトロニクスの分野では電子ペーパーや液晶表示装置などのカラーフィルターや、電気配線や絶縁層などの電子部品の製造方法にも利用されている。
【０００４】
印刷方法としては凹版を使用するグラビア印刷、凸版を使用するフレキソ印刷や樹脂凸版印刷、平版を使用する平版印刷、孔版を使用するスクリーン印刷法など様々な手法がある。
【０００５】
これらの方式では共通して、版を使用し、また連続で印刷する場合、これらの版を洗浄する必要がある。
【０００６】
版の洗浄方法も様々で、版上のインキを除去するため有機溶剤等を版上に散布してインキを溶解させ、それをゴム等のブレードまたはドクターで掻きとるといった手法（特許文献１）や粘着フィルムを使用して版上に残ったインキを剥がし取る方法（特許文献２）などがある。
【０００７】
特許文献１記載の版洗浄方法では、有機溶剤を使用する。
【０００８】
一般的に有機溶剤は油やロウ、樹脂、ゴム、塗料など水等の水に溶けないものを溶かす有機化合物で、例を挙げればトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、アセトン、ノルマルへキサン等がある。
【０００９】
前記有機溶剤は揮発しやすい低沸点な物も多く、可燃性、引火性が強い物が多いため、取扱方を誤ると、火災を引き起こす危険性がある。
【００１０】
更には、不注意等で多量に有機溶剤が人体内にとりこまれると、その物質によっては急性中毒や慢性中毒等を引き起こし、重大な健康障害になる危険性がある。
【００１１】
そのような理由から、有機溶剤の使用者には消防法や労働安全衛生法等の法律を尊守して、有機溶剤の使用を十分管理する事が義務付けられている。
【００１２】
従って、有機溶剤を大量に使用するためには専用の排気、処理装置や保管庫等の様々な設備を準備する必要であり、そのためには多大な費用が必要であった。
【００１３】
また、有機溶剤はその種類によっては非常に高価であり、版の洗浄に使用する際のランニングコストも大きな問題となっていた。
【００１４】
一方、特許文献２記載の版洗浄方法では、有機溶剤を使用する必要がない。そのため前記のような健康障害や火災の恐れは生じない。
【００１５】
しかし、粘着フィルムはそのままではインキが付着しているため再利用できず使い捨てになってしまうため、参考文献１同様、生産時にはランニグコストが高くなるといった問題があった。
【００１６】
また、別の問題点としては、使用が終わった粘着フィルムが大量の廃棄物となってしまうといった問題もあった。
【００１７】
更には粘着剤の種類、硬さ、塗布量などの様々なパラメーターを、使用するインキの種類毎に検討、調整する必要があり、容易には版洗浄をする事は出来ないといった問題もあった。
【００１８】
一方、基板の洗浄の効率を上げるために１μｍから数十μｍ程度の気泡であるマイクロバブルと、数百ｎｍ以下の気泡であるナノバブルとが混在している（以降マイクロナノバブルと呼ぶ）状態である水等を使用する方法が提案されている。
【００１９】
マイクロバブル単体による基板洗浄方法では、ナノバブルと比較してマイクロバブルは浮力が強く水面に浮上・消滅し易いため、持続効果が乏しい。
【００２０】
一方、ナノバブルは浮力が小さいため、水中に長時間存在し易く、水中に流れを作る事が出来れば拡散し易く基板上に作られた複雑で微細な凹凸パターン形状の表面部分であっても、作用する事が期待できる。
【００２１】
また、ナノバブルはマイナスの電荷を帯びているため、汚れ等のプラスのものに電荷しやすく、水中の基板より様々な汚れを分離・剥離し、自身に付着させる効果が期待できる。
【００２２】
加えて、ナノバブルは水中で表面張力により数十気圧程度になっており、この気泡が崩壊する時には数十気圧程度の空気をジェットとして生じることができる。
【００２３】
更に、前記気泡圧壊時に、不安定なフリーラジカルが発生する。それらは他の分子から電子を奪い取り安定しようとする働きから、強い酸化作用を示すので、化学物質の分解が期待できる。
【００２４】
また、ナノバブルはその体積あたりの表面積が大きいので、マイクロバブルよりも汚れをより吸着する事が出来る。
【００２５】
しかし、ナノバブルだけでは、ナノバブルは汚れを付着したまま液中を漂ってしまい、結果的に基板に再付着してしまう事が懸念される。
【００２６】
そこで、浮上し易いマイクロバブルと、基板から汚れを分離・剥離し自身に吸着し易いナノバブルとを混合させることにより、汚れ成分を吸着したナノバブルをマイクロバブルが吸着し、結果前記汚れを分離浮上させる事が期待できる。
【００２７】
それらにより基板表面の洗浄効果が期待できる。
【００２８】
特許文献３は、前記マイクロナノバブルを含む水の洗浄効果を狙い、フォトマスクに付着した微細なパーティクル、例えば、０．１μｍ〜数μｍ程度のパーティクル及び有機物の除去にマイクロナノバブルを応用した特許である。
【００２９】
そこで、有機溶剤を使用せずに、マイクロナノバブルを含む水を使用し、インキが付着
した複雑で微細な凹凸パターン形状を具備する版を容易に洗浄する方法を発案し、インキが付着した版を、空気、オゾン等の気体によるマイクロバブルを含む水に浸漬させ、一定時間後、インキが除去されているかを確認した。
【００３０】
しかし、浸漬時間や気体の種類をかえても、マイクロナノバブルを含む水によるインキ除去の効果は得られず、版洗浄は出来なかった。
【００３１】
原因として、版に付着したインキは特許文献３の除去対象であるパーティクルと異なり、凝集力を持つので版表面との間に強い密着力があり、マイクロナノバブルの効果だけでは、インキを版から除去することはできないためと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３２】
【特許文献１】特開２０００−１４１５９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５５９９８号公報
【特許文献３】特開２００８−２１１１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３３】
本発明が解決しようとする課題は、版に付着したインキを、安価に、しかも効率よく版を洗浄する方法および版洗浄装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３４】
請求項１記載の発明は、版洗浄方法において、マイクロナノバブルを含む水を洗浄液として使用し、更に洗浄液を０．５ＭＰａ以上の圧力で版に噴射する事を特徴とする、版洗浄方法を提供するものである。
【００３５】
請求項２記載の発明は、版洗浄方法において、マイクロナノバブルが、粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの気泡と、０．５μｍから１０μｍの気泡を含むものであることを事を特徴とする、請求項１記載の版洗浄方法を提供するものである。
【００３６】
請求項３記載の発明は、版洗浄装置において、ノズルにマイクロナノバブルを含む水からなる洗浄液を送る洗浄加圧送付手段と、版に向けて０．５ＭＰａ以上の圧力で噴射する事が出来るノズルを持つ事を特徴とする版洗浄装置を提供するものである。
【００３７】
請求項４記載の発明は、版洗浄装置において、水にマイクロナノバブルを含ませて洗浄液を製造する洗浄液製造手段を有する事を特徴とする請求項３記載の版洗浄装置を提供するものである。
【００３８】
請求項５記載の発明は、版洗浄装置において、マイクロナノバブルが、粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの気泡と、０．５μｍから１０μｍの気泡を含むものであることを事を特徴とする、請求項３または４記載の版洗浄装置を提供するものである。
【００３９】
請求項２に記載の発明は版を洗浄する装置において、前記マイクロナノバブルを含む水を洗浄液として版に向けて高圧で噴射する事が出来るノズル装置を持つ事を特徴とする、版洗浄装置である。
【発明の効果】
【００４０】
以上述べたように、請求項１に係る発明によれば、有機溶剤や粘着フィルムを使用せずに、インキが付着した版を容易に洗浄する版洗浄方法を提供できる。
【００４１】
また、請求項２に係る発明によれば、さらに効率よくインキが付着した版を容易に洗浄する版洗浄方法を提供できる。
【００４２】
請求項３に係る発明によれば、有機溶剤や粘着フィルムを使用せずに、インキが付着した版を容易に洗浄する版洗浄方法に用いることができる版洗浄装置を提供できる。
【００４３】
請求項４に係る発明によれば、洗浄液を外部に用意することなく、確実に洗浄に利用できる洗浄液を供給でき、それにより確実に有機溶剤や粘着フィルムを使用せずに、インキが付着した版を容易に洗浄する版洗浄装置を提供できる。
【００４４】
請求項５に係る発明によれば、さらに効率よくインキが付着した版を容易に洗浄する版洗浄装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の版洗浄装置の基本となる構成図で、マイクロナノバブル発生装置と版洗浄槽のイメージ図である。
【図２】本発明の版洗浄装置の基本となる構成図で、リンス槽のイメージ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、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。図１は本発明の版洗浄装置の基本となる構成を示すものである。
【００４７】
まず、基板である版５を用意する。
【００４８】
版５の形状については前述の一般的に印刷で使用されている版であれば、特にその制限はない。例えば凹版、平版、凸版、孔版等が挙げられる。
【００４９】
版の材質も特に制限はない。目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。
【００５０】
次に、版５にインキ５１を付着させる。付着させるインキの種類は、ＵＶ硬化型や熱硬化型など洗浄前に化学的に版に固着してしまう種類の物でなければ、特に制限は無い。
【００５１】
前記、版５にインキ５１を付着させる手段に特に制限はない。直接バーコータなどで版５上にインキ５１を塗工しても良いし、剥離フィルムに一旦塗工したインキを版に転写しても良い。その手段は目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。
【００５２】
マイクロナノバブル発生装置１にて、水ｂ内にマイクロナノバブルａを発生させる。
【００５３】
本発明では、マイクロナノバブルの発生方式に特に制限はなく、目的とする用途に応じて適宜選択すればよい。
【００５４】
マイクロナノバブルを使用して版の洗浄を行うためには、マイクロバブルとナノバブルを程よい割合で混合させた方が良く、水ｂ中の気泡の粒径分布が５０ｎｍから５００ｎｍの範囲と０．５μｍから１０μｍの範囲を含む必要がある。気液混合せん断方式は、高効率、安定的に、例えば５万個／ｍｌ程度の大量のマイクロナノバブルを作成でき且つ粒度の調整が出来る発生方式であるため、特に好ましい方式であるが、付着しているインキの量等によりマイクロナノバブルを発生させる量は適宜調整すればよい。
【００５５】
また、マイクロナノバブルａを発生させる気体に特にその制限はない。例えば空気、酸素、窒素、オゾンなどの気体単体またはそれらの混合体があげられ、目的と用途に応じてそれらの中から適宜選択すればよい。
【００５６】
水ｂについても、特に制限はなく、水道水、海水等であっても良い。
【００５７】
但し、マイクロナノバブル水の効果をあげるためには、イオン化しやすい物質を含む水を使用した方が好ましい。例えば過酸化水素水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、アルカリ性電解水などがあげられる。また、洗浄対象の版が数十μｍ単位の微細なパターンを具備している場合や、印刷された製品に高精度な品質が求められる場合は、不純物の混入が少ない純水等を使用した方が良い。
【００５８】
版洗浄槽２には、水ｃが充填されている。
【００５９】
このときの水ｃは、前記マイクロナノバブルを含む水ｂと同種であっても良い。
【００６０】
また、洗浄する版に影響のない範囲で、水ｃを加温した方が、洗浄効果が高まる。
【００６１】
版５は版洗浄槽２に固定されていている。その固定方法に特に制限はないが版へのダメージを少なくするために壁面に沿うような形で且つ水ｃの中に浸漬されるように配置した方が良い。
【００６２】
版洗浄槽２には版５を揺動出来るような機構を持たせても良い。版を揺動すれば、版５への打撃力の効果が版面内均一になり、インキ５１はより除去され易くなる。この打撃力として限界値がノズルの圧力として０．５ＭＰａであった。
【００６３】
版洗浄槽２には、槽内の水ｃに対流が起きるような循環機構７を具備させた方が良く、前記循環機構７には、水ｃ中に浮いた汚れを除去できるよう濾過フィルター６を設置した方が良い。
【００６４】
濾過フィルター６の種類に特に制限はない。例えば、ポリプロピレン樹脂タイプの糸巻きフィルター、ポリプロピレン樹脂タイプのプリーツフィルター、活性炭フィルター等があるが、適宜選択すればよい。
【００６５】
更に洗浄効果を高めるために、槽２に超音波を発生出来る超音波振動子を設置しても良い。
【００６６】
前記、超音波振動子より水ｃに伝播される超音波によって、キャビテーション効果・加速度・直進流の３つの相乗効果を得る事が出来、結果版の洗浄を効率良く行う事が出来る。
【００６７】
ここで、前記超音波振動子の取り付け型に特に制限はなく、投げ込み型でもフランジ型でも良い。
【００６８】
また、周波数、出力にも特に制限はない。しかし、基板である版の材質がガラスなどであった場合、４０ｋＨｚ以下に設定した方が、基材を破損する恐れが小さい。
【００６９】
次に、発生させたマイクロナノバブルを含む水ｂを、版洗浄槽２へ送る。
【００７０】
送られたマイクロナノバブルを含む水ｂは、配管４先端に具備されたノズル３より版５の版面に対して、水中にて噴射される。また、大気など気体環境下で、水ｂを版５の版面に噴射しても良い。
【００７１】
また、この時の噴射角度に制限はないが、版の形状などにより一般的に４５度等の角度で回転もしくは各方向から噴射させることにより噴射されない部分を最小限にできる場合が多い。版洗浄槽２や版５の大きさなどの諸条件に応じて適宜選択すれば良い。
【００７２】
ある決められた時間経過後、版洗浄槽２内より版５を取り出す。前記時間は基板や版の形状によって異なり、それぞれの条件に合わせて適時設定すればよい。前記の水圧とマイクロバブルによる効果にて、版５からインキ５１は除去されている。
【００７３】
その後、純水等の水が入ったリンス槽８でリンス処理をした後、スピン乾燥装置やギヤオーブン等の乾燥装置を使用し、版５を乾燥させる。
【００７４】
リンス槽の処理方法に特に制限はなく、リンス液８１に版を浸漬させても良いが、シャワーノズル８２等で版５の上部からリンス液８１をかけ流すようにした方が、より効率よくリンスする事が出来る。
【００７５】
これらによって、版５からインキ５１、リンス液８１は除去され、版洗浄は完了する。
【実施例１】
【００７６】
洗浄対象として無アルカリガラス製で、深さ３μｍの凹凸パターンを施してある版５を用意した。
【００７７】
ウレタン樹脂がバインダーで、顔料にカーボンを使用したインキ５１を、バーコーターを使用して支持体がＰＥＴで表面にシリコーンが塗布されている剥離シートに１μｍの厚みで、塗工した後、前記剥離シートと前記版５を圧着・剥離させることで、版５の凸部にインキ５１を付着させた。
【００７８】
次に、気液混合せんだん方式のマイクロナノバブル発生装置１に、気体としてオゾンを供給して気液混合せん断部１１にて純水中にマイクロナノバブルａを作成し、マイクロナノバブルを含む純水ｂを得た。
【００７９】
一方、アクリル製の版洗浄槽２を用意した。前記洗浄槽２には純水ｂをいれた。
【００８０】
版５を、前記洗浄槽２側面に純水ｂ中に浸漬するよう固定した。また、洗浄槽２には前記マイクロバブル発生装置１と循環出来る循環機構７として、配管とポンプを設置し、その経路に濾過フィルター６を設置した。
【００８１】
次に前記マイクロナノバブル発生装置１より、前記洗浄槽２にマイクロナノバブルを含んだ純水ｂを送った。
【００８２】
更に、前記洗浄槽２に設置した直径４５ｍｍの吐出口のあるノズル３より、０．５ＭＰａ以上の吐出圧力で、前記マイクロバブルを含んだ純水ｂを洗浄対象である版５に、水中で噴射した。この時のノズル３から版５までの距離は１００ｍｍにした。その後、マイクロナノバブルを含む純水ｂを版５に噴射した状態のまま、５分間放置した。５分経過後、版５を洗浄槽２から取り出し、リンス用の純水の入ったリンス槽８に移動させた。
【００８３】
リンス槽８内に版５を垂直に立つようセットした後、シャワーノズル８２を使用して版
５の上部から純水のリンス液８１をかけ流した。
【００８４】
その後、リンス槽８内から版５を取り出し、スピン乾燥装置に前記版５をセットした。１５００ｒｐｍで２０秒ほど回転させ、水きりをし、版洗浄が完了した。
【００８５】
版を目視及び２０倍の光学顕微鏡を使用し、インキの除去残りがあるかを確認した。除去残りは確認出来ず、有機溶剤や粘着フィルムを使用せず版洗浄が出来た事が確認出来た。
【００８６】
なお、吐出圧力を変化させたところ、インキの除去残りがあるないかの限界は０．５ＭＰａであった。
【実施例２】
【００８７】
（比較例１）
実施例１において、マイクロナノバブルを含んだ純水の代わりに、普通の純水のみを使用し、後は実施例１と同様にして版洗浄を行った。
【００８８】
結果、目視で版にインキの除去残りが確認され、版洗浄は出来なかった。
【符号の説明】
【００８９】
１・・・マイクロナノバブル発生装置
１１・・・気液混合せん断部
２・・・版洗浄槽
３・・・ノズル
４・・・配管
５・・・版
５１・・・不要なインキ
６・・・濾過フィルター
７・・・循環機構
８・・・リンス槽
８１・・・リンス液
８２・・・シャワーノズル
ａ・・・マイクロナノバブル
ｂ・・・マイクロナノバブル発生装置にて作られたマイクロナノバブルを含む水
ｃ・・・版洗浄槽内に入れた水
【図１】
2010194995.tif 000003
【図２】
2010194995.tif 000004