(57)【要約】【課題】高アスペクト比のグラビアセルを備えたグラビアシリンダー及びその製造方法を提供する。【解決手段】版母材上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布しフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成し、前記レジストパターン層を剥離し、前記ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成し、前記ＤＬＣ被覆層を剥離してなるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
版母材上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布しフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成し、前記レジストパターン層を剥離し、前記ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成し、前記ＤＬＣ被覆層を剥離してなることを特徴とするグラビアシリンダー。
【請求項２】
前記ＤＬＣ被覆層が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、コバルト、インジウム、スズ、ケイ素からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項１記載のグラビアシリンダー。
【請求項３】
前記版母材が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項１又は２記載のグラビアシリンダー。
【請求項４】
前記版母材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層上に金属基材が形成されてなるクッション層を備えた版母材であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のグラビアシリンダー。
【請求項５】
版母材上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成する工程と、前記ＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成する工程と、前記レジストパターン層を剥離する工程と、前記ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成する工程と、前記ＤＬＣ被覆層を剥離する工程と、を含むことを特徴とするグラビアシリンダーの製造方法。
【請求項６】
前記ＤＬＣ被覆層が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、コバルト、インジウム、スズ、ケイ素からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項５記載のグラビアシリンダーの製造方法。
【請求項７】
前記版母材が、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されることを特徴とする請求項５又は６記載のグラビアシリンダーの製造方法。
【請求項８】
前記版母材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層上に金属基材が形成されてなるクッション層を備えた版母材であることを特徴とする請求項５〜７いずれか１項記載のグラビアシリンダーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラビア印刷に用いられるグラビアシリンダー及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷に用いられるグラビア版として、グラビアシリンダーがある。グラビアシリンダー（グラビア製版ロールとも呼ばれる）は、版母材に対し、製版情報に応じた微小な凹部（グラビアセル）を形成して版面を製作し当該グラビアセルにインキを充填して被印刷物に転写するものである。一般的なグラビアシリンダーにおいては、版母材としてのアルミニウムや鉄など金属で形成された金属製中空ロールの表面に版面形成用の銅メッキ層（版材）を設け、該銅メッキ層にウェットエッチングによって製版情報に応じ多数の微小な凹部（グラビアセル）を形成し、次いでグラビア製版ロールの耐刷力を増すためのクロムメッキやＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）によって硬質の被覆層を形成して表面強化被覆層とし、製版（版面の製作）が完了する。
【０００３】
一方、近年ではグラビア製版には益々高精細な版が要求されるようになってきており、そのような高精細な版を実現するためには、高アスペクト比のグラビアセルを備えたグラビアシリンダーを製造する必要がある。しかしながら、銅メッキ層にウェットエッチングによってグラビアセルを形成し、クロムメッキやＤＬＣなどによって硬質の被覆層を形成する従来の方法では、ウェットエッチングでは等方性エッチングとなってしまうため、高アスペクト比のグラビアセルにしようとすると、望んでいないサイドエッチングも一緒に行われてしまうという問題があった。故に、高アスペクト比のグラビアセルを備えたグラビアシリンダーを製造することは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２００６／１３２０８５
【特許文献２】特開２００９−０９３１７０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、高アスペクト比のグラビアセルを備えたグラビアシリンダー及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明のグラビアシリンダーは、版母材上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布しフォトレジスト層を形成した後、前記フォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成し、前記レジストパターン層を剥離し、前記ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成し、前記ＤＬＣ被覆層を剥離してなることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、ドライエッチングでグラビアセルを形成するため、異方性エッチングを実現している。これにより、サイドエッチングがされることなく、グラビアセルの深度と幅の比を自在に変えることが可能となる。これにより、例えば、グラビアセルの幅よりもグラビアセルの深度を深くしたりすることも可能である。すなわち、本発明では、グラビアセルのアスペクト比（グラビアセルの深さ／グラビアセルの幅）が高いグラビアシリンダーを実現することができる。したがって、従来は困難であった、グラビアセルの開口が狭くて深度の深いグラビア版を製造することが可能となる。
【０００８】
前記ＤＬＣ被覆層はＤＬＣ層上に形成可能であり、エッチング可能な材料であれば特に限定はないが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、コバルト、インジウム、スズ、ケイ素からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金や化合物などであってもよいことは勿論である。
【０００９】
前記ＤＬＣ被覆層の形成にあたっては、めっき、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）、スパッタリングなど、公知の手法がいずれも適用可能である。なお、生産効率の点からは、めっきによりＤＬＣ被覆層を形成するのが好ましい。
【００１０】
また、前記版母材としては、その表面上にＤＬＣ層を形成できる金属であれば特に限定はないが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金や化合物などであってもよいことは勿論である。また、前記版母材とＤＬＣ層の間に中間層を形成してもよい。
【００１１】
また、前記版母材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層上に金属基材が形成されてなるクッション層を備えた版母材であってもよい。このようなクッション層を備えた版母材の例としては、特許文献２がある。
【００１２】
本発明のグラビアシリンダーの製造方法は、版母材上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成する工程と、前記フォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成する工程と、前記ＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成する工程と、前記レジストパターン層を剥離する工程と、前記ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成する工程と、前記ＤＬＣ被覆層を剥離する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
前記ＤＬＣ被覆層は、ＤＬＣ層上に形成可能であり、エッチング可能な材料であれば特に限定はないが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、コバルト、インジウム、スズからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金や化合物などであってもよいことは勿論である。
【００１４】
前記ＤＬＣ被覆層の形成にあたっては、めっき、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリングなど、公知の手法がいずれも適用可能である。なお、生産効率の点からは、めっきによりＤＬＣ被覆層を形成するのが好ましい。
【００１５】
また、前記版母材としては、その表面上にＤＬＣ層を形成できる金属であれば特に限定はないが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金であってもよいことは勿論である。
【００１６】
前記版母材が、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層上に金属基材が形成されてなるクッション層を備えた版母材でもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高アスペクト比のグラビアセルを備えたグラビアシリンダー及びその製造方法を提供することができるという著大な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のグラビアシリンダーの製造方法を模式的に示す説明図で、（ａ）は版母材の上にＤＬＣ層を形成し、前記ＤＬＣ層上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層を形成し、前記ＤＬＣ被覆層上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成した状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）はフォトレジスト層を露光・現像せしめてレジストパターン層を形成した状態を示す要部拡大断面図、（ｃ）はＤＬＣ被覆層をエッチングせしめてＤＬＣ被覆パターン層を形成した状態を示す要部拡大断面図、（ｄ）レジストパターン層を剥離した状態を示す要部拡大断面図、（ｅ）ＤＬＣ層をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層にグラビアセルを形成した状態を示す要部拡大断面図、（ｆ）ＤＬＣ被覆層を剥離した状態を示す要部拡大断面図である。
【図２】図１に示したグラビアシリンダーの製造方法の工程順を示すフローチャートである。
【図３】実施例１において、ＤＬＣ層の上にＤＬＣ被覆パターン層を形成した状態の拡大写真である。
【図４】実施例２において、ＤＬＣ層にグラビアセルを形成した状態の拡大写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００２０】
図１において、符号１０は本発明に係るグラビアシリンダー（グラビア版）を示す。符号１２は版母材であり、版母材１２は、ＤＬＣ層１４が表面に形成可能な金属な円筒状の金属基材である。版母材１２はＤＬＣ層１４が表面に形成可能な金属であればいずれも適用できるが、例えば、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウムからなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成することができる。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金であってもよいことは勿論である。
【００２１】
また、版母材１２である円筒状金属基材は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化樹脂）材の上に設けられる構成としてもよいし、ゴム又はクッション性を有する樹脂からなるクッション層の上に設けられる構成としてもよい。
【００２２】
まず、版母材１２を準備し、版母材１２上にＤＬＣ層１４を形成し、前記ＤＬＣ層１４上に、エッチング可能な材料でＤＬＣ被覆層１６を形成し、前記ＤＬＣ被覆層１６上にフォトレジストを塗布してフォトレジスト層１８を形成する（図１（ａ）及び図２のステップ１００）。フォトレジストはポジ型及びネガ型のいずれのフォトレジストも適用可能である。
【００２３】
ＤＬＣ層の形成にあたっては、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法やスパッタ法によってＤＬＣ層を形成することが可能である。
【００２４】
前記ＤＬＣ被覆層１６はＤＬＣ層１４上に形成可能であり、エッチング可能な材料であれば特に限定はないが、ニッケル、タングステン、クロム、チタン、銀、ステンレス鋼、鉄、銅、アルミニウム、コバルト、インジウム、スズ、ケイ素からなる群から選ばれた少なくとも一種の材料から構成されるのが好ましい。なお、少なくとも一種の材料であるから、合金や化合物などであってもよいことは勿論である。
【００２５】
前記ＤＬＣ被覆層の形成にあたっては、めっき、蒸着、ＣＶＤ、ＰＶＤ、スパッタリングなど、公知の手法がいずれも適用可能である。なお、生産効率の点からは、めっきによりＤＬＣ被覆層を形成するのが好ましい。
【００２６】
次に、前記フォトレジスト層１８を露光・現像せしめてレジストパターン層２０を形成する（図１（ｂ）及び図２のステップ１０２）。そして、前記ＤＬＣ被覆層１６をエッチングしてＤＬＣ被覆パターン層２２を形成する（図１（ｃ）及び図２のステップ１０４）。前記ＤＬＣ被覆層１６をエッチングするにあたっては、ウェットエッチング又はドライエッチングのいずれでもよい。
【００２７】
次に、前記レジストパターン層２０を剥離する（図１（ｄ）及び図２のステップ１０６）。そして、前記ＤＬＣ層１４をドライエッチングせしめて前記ＤＬＣ層１４にグラビアセル２４を形成する（図１（ｅ）及び図２のステップ１０８）。前記ＤＬＣ層１４をドライエッチングするにあたっては、公知のドライエッチング装置が使用できる。例えば、イオンミリング装置、反応性イオンビームエッチング（ＲＩＢＥ）装置、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）装置、磁性が向上された反応性イオンエッチング（ＭＥＲＩＥ）装置、バレル型・平行平板型・ダウンフロー型のプラズマエッチング装置、ケミカルドライエッチング装置、などのドライエッチング装置が使用できる。
【００２８】
次に、ＤＬＣ被覆層１６を剥離する（図１（ｆ）及び図２のステップ１１０）。このようにして、前記版母材１２上のＤＬＣ層１４にグラビアセル２４が形成されてなるグラビアシリンダー１０が出来あがる。
【実施例】
【００２９】
以下に実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、これらの実施例は例示的に示されるもので限定的に解釈されるべきでないことはいうまでもない。
【００３０】
（実施例１）
円周６００ｍｍ、面長１１００ｍｍの版母材（アルミ中空ロール）を準備し、表面を４ヘッド型研磨機（株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機）を用いて研磨してアルミ表面を均一な研磨面とした。
ついで、アルゴン／水素ガス雰囲気、原料ガスにヘキサメチルジシロキサン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間６０分で膜厚０．１μｍの中間層を成膜した。次に、原料ガスにトルエン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間２４０分で膜厚６μｍのＤＬＣ層を成膜した。
【００３１】
ついで、ＰＶＤ法により、アルゴン雰囲気、成膜温度５０−８０℃、成膜時間６０分で膜厚１μｍの銅スパッタ層（ＤＬＣ被覆層）を成膜した。
【００３２】
形成した銅スパッタ層を基材としてその表面に感光膜（サーマルレジスト：ＴＳＥＲ２１０４Ｅ４（株式会社シンク・ラボラトリー製））を塗布（ファウンテンコーター）、乾燥した。得られた感光膜の膜厚は膜厚計（ＦＩＬＬＭＥＴＲＩＣＳ社製Ｆ２０、松下テクノトレーデイング社販売）で計ったところ、４μｍであった。ついで、画像をレーザー露光し現像した。上記レーザー露光は、Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｒｅａｍ  ＦＸを用い露光条件３００ｍＪ／ｃｍ2で所定のパターン露光を行った。
また、上記現像は、ＴＬＤ現像液（株式会社シンク・ラボラトリー製現像液）を用い、現像液希釈比率（原液１：水７）で、２４℃９０秒間行い、所定のレジストパターンを形成した。
【００３３】
形成したレジストパターンをマスクとして、塩化銅腐食液を用い、２４℃３０秒間行い、下地の銅スパッタ層をウェットエッチングし、ＤＬＣ被覆パターン層を形成した。次に、５％水酸化ナトリウム水溶液を用い、温度２４℃、時間１２０秒間浸漬させることにより、レジスト剥離を行った。この状態の写真を図３に示す。図３において、ＤＬＣ層１４の上にＤＬＣ被覆パターン層２２が形成されているのがわかる。
【００３４】
プラズマエッチング装置を用いて、アルゴン／酸素雰囲気、エッチング温度１８０℃―２２０℃、エッチング時間１８０分で５μｍのＤＬＣ層のドライエッチングを行った。次に、硫酸３％、過酸化水素５％水溶液を用い、温度２４℃、時間１２０秒間浸漬させることにより、銅スパッタ層の剥離を行った。
【００３５】
このようにして、ＤＬＣ層にグラビアセルを形成したグラビアシリンダーが得られた。
【００３６】
（実施例２）
円周６００ｍｍ、面長１１００ｍｍの版母材（アルミ中空ロール）を準備し、表面を４ヘッド型研磨機（株式会社シンク・ラボラトリー製研磨機）を用いて研磨してアルミ表面を均一な研磨面とした。
ついで、アルゴン／水素ガス雰囲気、原料ガスにヘキサメチルジシロキサン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間６０分で膜厚０．１μｍの中間層を成膜した。次に、原料ガスにトルエン、成膜温度８０−１２０℃、成膜時間２４０分で膜厚６μｍのＤＬＣ層を成膜した。
【００３７】
ついで、ＰＶＤ法により、アルゴン雰囲気、成膜温度５０−８０℃、成膜時間６０分で膜厚１μｍの銅スパッタ層（ＤＬＣ被覆層）を成膜した。
【００３８】
形成した銅スパッタ層を基材としてその表面に感光膜（サーマルレジスト：ＴＳＥＲ２１０４Ｅ４（株式会社シンク・ラボラトリー製））を塗布（ファウンテンコーター）、乾燥した。得られた感光膜の膜厚は膜厚計（ＦＩＬＬＭＥＴＲＩＣＳ社製Ｆ２０、松下テクノトレーデイング社販売）で計ったところ、４μｍであった。ついで、画像をレーザー露光し現像した。上記レーザー露光は、Ｌａｓｅｒ  Ｓｔｒｅａｍ  ＦＸを用い露光条件３００ｍＪ／ｃｍ2で所定のパターン露光を行った。
また、上記現像は、ＴＬＤ現像液（株式会社シンク・ラボラトリー製現像液）を用い、現像液希釈比率（原液１：水７）で、２４℃９０秒間行い、所定のレジストパターンを形成した。
【００３９】
形成したレジストパターンをマスクとして、塩化銅腐食液を用い、２４℃３０秒間行い、下地の銅スパッタ層をウェットエッチングし、ＤＬＣ被覆パターン層を形成した。次に、５％水酸化ナトリウム水溶液を用い、温度２４℃、時間１２０秒間浸漬させることにより、レジスト剥離を行った。
【００４０】
プラズマエッチング装置を用いて、アルゴン／酸素雰囲気、エッチング温度１８０℃―２２０℃、エッチング時間１８０分で５μｍのＤＬＣ層のドライエッチングを行った。次に、硫酸３％、過酸化水素５％水溶液を用い、温度２４℃、時間１２０秒間浸漬させることにより、銅スパッタ層の剥離を行った。
【００４１】
このようにして、図４に示すように、ＤＬＣ層にグラビアセルを形成したグラビアシリンダーが得られた。図４において、ＤＬＣ層１４にグラビアセル２４が形成されているのがわかる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：グラビアシリンダー、１２：版母材、１４：ＤＬＣ層、１６：ＤＬＣ被覆層、１８：フォトレジスト層、２０：レジストパターン層、２２：ＤＬＣ被覆パターン層、２４：グラビアセル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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