(57)【要約】【課題】  低粘度のインクや高揮発性のインクを用いることができ、曲面に印刷することも可能な凸版印刷方法及び凸版印刷装置を提供すること。【解決手段】  凸版印刷装置１０を、凸版１と凸版支持駆動部２、インク皿４とインク皿支持駆動部５、インク貯蔵容器６とインク供給手段７、及び余分なインクを除去するインク除去手段８などで構成し、インク皿４の表面に多数の微細な溝４ａを形成する。印刷時には、まず、インク皿４の表面にインクを供給し、次に溝４ａ以外に存在するインクを除去し、溝４ａにのみインクを残す。次に、インク皿４の表面に凸版１を押し当て、溝４ａを満たしているインクに凸状パターン部１ａを接触させ、次に凸版１をインク皿の表面から離間させ、溝４ａを満たしていたインクを凸状パターン部１ａに付着させて取り出す。次に、凸版１を被印刷物１１に押し当て、凸状パターン部１ａに付着していたインクを被印刷物１１に移す。【選択図】          図１
2008307764.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷パターンに対応する凸状パターン部が形成されている凸版を用いる凸版印刷方法であって、
表面の所定の領域に多数の微細な凹部が形成されているインク展開部を用い、前記凹  部を含む前記表面にインクを供給する工程と、
前記凹部以外に存在するインクを除去する工程と、
このインク展開部の前記表面に前記凸版を押し当て、前記凹部を満たしているインク  に前記凸状パターン部を接触させる工程と、
前記凸版を前記インク展開部の前記表面から離間させ、前記凹部を満たしていたイン  クを前記凸状パターン部に付着させて取り出す工程と、
この凸版を被印刷物に押し当て、前記凸状パターン部に付着していたインクを前記被  印刷物に移し、前記被印刷物の表面に前記インクからなる前記印刷パターンを形成する  工程と、
前記凸版を前記被印刷物の表面から離間させる工程と
を、この順序で行う、凸版印刷方法。
【請求項２】
前記インク展開部として、前記表面に、前記凹部としての溝がハニカム状又は格子状パターンに形成されているインク皿を用いる、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項３】
前記溝の幅が２０〜４０μｍ、深さが２０〜４０μｍ、隣り合う２つの溝の間のピッチが１００〜３００μｍであるインク皿を用いる、請求項２に記載した凸版印刷方法。
【請求項４】
前記インク展開部として、前記表面に凸部がハニカム状又は格子状パターンに形成され、その凸部によって囲まれた六角形又は四角形の領域が前記凹部をなしているインク皿を用いる、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項５】
前記インクとして、粘度が５０〜１０００ｍｐａ・ｓであるインクを用いる、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項６】
３０〜１００回／秒の印刷速度で印刷する、請求項５に記載した凸版印刷方法。
【請求項７】
前記凸版として、前記被印刷物の表面の凹凸に沿うように変形可能で、かつ、弾力性のある凸版を用いる、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項８】
前記凸版として、シリコンゴム又はネオプレンゴムからなる凸版を用いる、請求項７に記載した凸版印刷方法。
【請求項９】
前記凸版として、前記凸状パターン部が前記被印刷物に対して曲面状に突き出た表面形状を有する凸版を用いる、請求項７に記載した凸版印刷方法。
【請求項１０】
同一の前記凸版を用いたまま、前記凸版を前記インク展開部及び／又は前記被印刷物に押し当てる際に前記凸版に印加する圧力を変更することによって、前記印刷パターンを変更する、請求項９に記載した凸版印刷方法。
【請求項１１】
前記凸版として、前記被印刷物の突出部を受け入れ可能な凹所を有し、前記突出部との衝突を回避又は緩和しながら、前記凸状パターン部を前記被印刷物に押し当てることが可能な凸版を用いる、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項１２】
密閉式の貯蔵容器から前記インクを供給する、請求項１に記載した凸版印刷方法。
【請求項１３】
印刷パターンに対応する凸状パターン部が形成されている凸版を用いる凸版印刷装置において、
表面の所定の領域に多数の微細な凹部が形成されているインク展開部と、
前記凹部を含む前記表面にインクを供給するインク供給手段と、
前記凹部以外に存在するインクを除去するインク除去手段と
を有することを特徴とする、凸版印刷装置。
【請求項１４】
前記インク展開部として、前記表面に、前記凹部としての溝がハニカム状又は格子状パターンに形成されているインク皿を備えている、請求項１３に記載した凸版印刷装置。
【請求項１５】
前記溝の幅が２０〜４０μｍ、深さが２０〜４０μｍ、隣り合う２つの溝の間のピッチが１００〜３００μｍである、請求項１４に記載した凸版印刷装置。
【請求項１６】
前記インク展開部として、前記表面に凸部がハニカム状又は格子状パターンに形成され、その凸部によって囲まれた六角形又は四角形の領域が前記凹部をなしているインク皿を備えている、請求項１３に記載した凸版印刷装置。
【請求項１７】
前記凸版が、前記被印刷物の表面の凹凸に沿うように変形可能で、かつ、弾力性のある凸版である、請求項１３に記載した凸版印刷装置。
【請求項１８】
前記凸版がシリコンゴム又はネオプレンゴムからなる、請求項１７に記載した凸版印刷装置。
【請求項１９】
前記凸版の前記凸状パターン部が、前記被印刷物に対して曲面状に突き出た表面形状を有する、請求項１７に記載した凸版印刷装置。
【請求項２０】
前記凸版が、前記被印刷物の突出部を受け入れ可能な凹所を有し、前記突出部との衝突を回避又は緩和しながら、前記凸状パターン部を前記被印刷物に押し当てることが可能である、請求項１３に記載した凸版印刷装置。
【請求項２１】
前記インクの貯蔵手段が密閉式の貯蔵容器からなる、請求項１３に記載した凸版印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸版印刷方法及び凸版印刷装置に関するものであり、詳しくは、低粘度のインクや高揮発性のインクを用いることができ、曲面印刷も可能な凸版印刷方法及び凸版印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印刷は、従来、文字や図などの印刷パターンを紙などの媒体に形成し、視覚的な情報を伝達する表現手段として用いられてきたが、最近ではそればかりでなく、電子回路基板に回路パターンを形成することなど、多岐の目的に応じて様々な工学的要求を実現するための手段として用いられている。
【０００３】
凹凸を有する３次元の曲面に印刷可能な印刷方法としてパッド印刷法（タンポ印刷法）がある。パッド印刷法は、凹版オフセット印刷法の一種であり、グラビアオフセット印刷などと同様の凹板転写印刷法である。
【０００４】
パッド印刷法では、印刷パターンに対応するくぼみ（凹部状パターン）が材料の表面に形成されている凹版を用いる。この凹部状パターンは金属の表面などにエッチングなどによって形成する。そして、まず凹版の凹部状パターンにインクを配置し、次にこのインクをいったん弾力性のあるパッド（タンポ転写体）に転写した後、パッドを被印刷物に押し当て、パッド上のインクを被印刷物に印刷する。パッド印刷法の特徴は、半球状や船底状の形状をもつ、軟らかくて、かつ、弾力性のあるパッドを転写体として用いるため、曲面に印刷可能であることである。パッドの材料としてはシリコンゴムなどを用い、インクの材料としては、パッドと親和しない材料を、パッドに対して親和性のある有機溶剤で希釈して用いる。
【０００５】
図９は、後述の特許文献１に示されている、一般的なパッド印刷装置（タンポ印刷装置）の構成を示す概略説明図である。パッド印刷装置１００は、主として、パッド（タンポ転写体）１０１とパッド支持駆動部１０２、インク返し１０４とドクターブレード１０５とこれらの支持駆動部１０６、および、凹版１０７とインク皿１０８とインク溜まり１０９とインク皿支持部１１０からなる。
【０００６】
パッド１０１はパッド支持駆動部１０２によって駆動され、上下方向に移動可能である。凹版１０７はインク皿１０８中に配置され、インク返し１０４とドクターブレード１０５は支持駆動部１０６によって駆動され、凹版１０７の上方を水平方向に往復運動する。このとき、インク返し１０４はインク溜まり１０９中のインク１０３を凹版１０７の上に塗布し、このうちの不要なインクをドクターブレード１０５がかき取って除去するように構成されている。
【０００７】
図１０は、パッド印刷装置１００において、凹版１０７の凹部状パターン１０７ａに形成されたインクパターン１０３ａが被印刷物１１１に移される工程のフローを示す要部断面図である。以下、図９および図１０を参照しながら、パッド印刷装置１００による印刷工程について説明する。
【０００８】
（工程１）
まず、インク返し１０４が、前方（図９の左方向）への移動動作によってインク溜まり１０９中のインク１０３を凹版１０７の全面に塗布する。凹版１０７の表面には印刷パターンに対応する凹部状パターン１０７ａが形成されており、凹部状パターン１０７ａはインク１０３で満たされる。この際、インク１０３として、パッド１０１と親和しないインク材料が、パッド１０１に親和性のある有機溶剤によって適度に希釈され、パッド１０１に対して親和するように調製されているインクを用いることが重要である。
【０００９】
（工程２）
次に、ドクターブレード１０５が、後方（図９の右方向）への移動動作によって余分なインクをかき取り、凹版１０７の凹部状パターン１０７ａのみにインクを残す。これによって、図１０（ａ）に示すように、印刷パターンに対応してパターニングされたインクパターン１０３ａが形成される。このとき、パッド１０１は、インク返し１０４およびドクターブレード１０５とともに水平方向に移動し、工程２の終了時には凹版１０７の上方に配置される。
【００１０】
（工程３）
次に、図１０（ｂ）に示すように、パッド１０１を下降させ、凹版１０７に押し当て、凹部状パターン１０７ａを満たしているインクパターン１０３ａにパッド１０１を接触させる。この際、パッド１０１に親和性のある有機溶剤によって調製されているインクは、パッド１０１の表面に密着する。
【００１１】
（工程４）
次に、図１０（ｃ）に示すように、パッド１０１を引き上げて凹版１０７から引き離し、凹部状パターン１０７ａを満たしていたインクパターン１０３ａを、パッド１０１に付着したインクパターン１０３ｂとして取り出す。
【００１２】
（工程５）
次に、図１０（ｄ）に示すように、パッド１０１を前方へ移動させ、被印刷物１１１の上方に配置する。
【００１３】
（工程６）
次に、図１０（ｅ）に示すように、パッド１０１を下降させて被印刷物１１１に押し当て、パッド１０１上のインクパターン１０３ｂを被印刷物１１１に付着させる。この際、図１０（ｅ）に示すように、シリコンゴムからなるパッド１０１は軟らかく、弾力性があり、被印刷物１１１の表面の凹凸に沿うように変形するので、被印刷物１１１の曲面状の表面にインクパターン１０３ｂを密着させることができる。
【００１４】
（工程７）
次に、図１０（ｆ）に示すように、パッド１０１を引き上げて被印刷物１１１から引き離し、印刷が完了する。この際、パッド１０１に付着していたインクパターン１０３ｂは、被印刷物１１１に移される。これは、工程４〜工程６の間に、インク１０３に含まれていた有機溶剤が適度に蒸発し、インク１０３がパッド１０１に対する親和性を失い、パッド１０１から離れやすくなるためである。
【００１５】
上述したように、インクパターン１０３ａは、パッド１０１に対する有機溶剤の親和性によってパッド１０１へ付着する。しかも、インクパターン１０３ａがパッド１０１に転写されてから被印刷物１１１に印刷されるまでの工程４〜工程６の間（例えば、数秒間）に、インク１０３から有機溶剤が蒸発し、インクがパッド１０１に対する親和性を失うことによって、インクパターン１０３ｂをパッド１０１から被印刷物１１１へ移すことが可能になる。従って、適度な揮発性を有する有機溶剤を選択することが、パッド印刷を行う上で重要な注意点である。
【００１６】
【特許文献１】特開平１−２０２４５１号公報（第２頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
先述したように、印刷は、最近、電子回路基板に回路パターンを形成することなど、多岐の目的に応じて様々な工学的要求を実現するための手段として用いられている。それに応じて、従来の印刷法では用いられることのなかった低粘度なインクや、高揮発性のインクなど、様々な特性のインクが用いられるようになってきている。
【００１８】
図１１は、低粘度のインクをパッド印刷法で印刷する場合の問題点を説明するための要部断面図である。パッド印刷法でインク１０３の粘度が不足すると、凹版１０７の凹部状パターン１０７ａからパッド１０１へのインクパターン１０３ａの転写が完全には行われず、凹部状パターン１０７ａに転写されないインク１０３が残ったり、パッド１０１上でインクが流れインクパターン１０３ａの厚さが変化したりするといった不都合が生じ、被印刷物１１１に印刷される印刷パターン１０３ｃ（図１０（ｆ）参照。）が変形したり、輪郭がぼけたりするなどの不具合が発生する（特開２００５−１５３３６８号公報参照。）。
【００１９】
また、高揮発性のインクでは、工程４〜工程６の間に蒸発する有機溶剤が多くなりすぎ、インク１０３がパッド１０１に固着してしまい、被印刷物１１１へ移すことができなくなるという不都合が生じる。この固着を防止するために有機溶剤の量を多くすると、インクの粘度が低下するので、上記と同じ不都合が生じることになる。また、印刷速度を速くすることによって対処しようとすると、インクの飛び散りが起きて鮮明な印刷ができなくなる。
【００２０】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、低粘度のインクや高揮発性のインクを用いることができ、曲面に印刷することも可能な凸版印刷方法及び凸版印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
即ち、本発明は、印刷パターンに対応する凸状パターン部が形成されている凸版を用いる凸版印刷方法であって、
表面の所定の領域に多数の微細な凹部が形成されているインク展開部を用い、前記凹  部を含む前記表面にインクを供給する工程と、
前記凹部以外に存在するインクを除去する工程と、
このインク展開部の前記表面に前記凸版を押し当て、前記凹部を満たしているインク  に前記凸状パターン部を接触させる工程と、
前記凸版を前記インク展開部の前記表面から離間させ、前記凹部を満たしていたイン  クを前記凸状パターン部に付着させて取り出す工程と、
この凸版を被印刷物に押し当て、前記凸状パターン部に付着していたインクを前記被  印刷物に移し、前記被印刷物の表面に前記インクからなる前記印刷パターンを形成する  工程と、
前記凸版を前記被印刷物の表面から離間させる工程と
を、この順序で行う、凸版印刷方法に係わるものである。
【００２２】
また、印刷パターンに対応する凸状パターン部が形成されている凸版を用いる凸版印刷装置において、
表面の所定の領域に多数の微細な凹部が形成されているインク展開部と、
前記凹部を含む前記表面にインクを供給するインク供給手段と、
前記凹部以外に存在するインクを除去するインク除去手段と
を有することを特徴とする、凸版印刷装置に係わるものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の凸版印刷方法は、印刷パターンに対応する凸状パターン部が形成されている凸版を用いる印刷方法であって、まず、
表面の所定の領域に多数の微細な凹部が形成されているインク展開部を用い、前記凹  部を含む前記表面にインクを供給する工程と、
前記凹部以外に存在するインクを除去する工程と
を行う。この結果、前記凹部を満たすインクのみが残されるが、前記凹部が微細であるため、このインク間には強い表面張力が作用する。
【００２４】
次に、
このインク展開部の前記表面に前記凸版を押し当て、前記凹部を満たしているインク  に前記凸状パターン部を接触させる工程と、
前記凸版を前記インク展開部の前記表面から離間させ、前記凹部を満たしていたイン  クを前記凸状パターン部に付着させて取り出す工程と、
を行う。この結果、前記凹部を満たしていたインクのうち、前記凸状パターン部に接触していたインクが前記凸状パターン部に付着して取り出されるが、インク間には強い表面張力が作用しているので、低粘度のインクを用いてもインクはすべて取り出され、前記凹部に一部が残留するということはない。この結果、凸状パターン部上に形成されるインクパターンの形成領域およびインク層の厚さが厳密にコントロールされる。
【００２５】
また、前記凸状パターン部上に形成されるインクパターンは、微細な前記凹部の形にパターニングされ構造化されているので、インクの流動性が抑えられ、低粘度のインクを用いてもインクパターンの形状がくずれたり、厚さが不均一になったりすることがない
【００２６】
以上の結果、低粘度のインク又は高揮発性のインクを用いても、後続の工程によって形成される印刷パターンがにじんだり、かすれたりすることがなく、輪郭が明瞭で、インク層の厚さが均一な印刷パターンを得ることができる。この際、前記凹部は一定量のインクをはかりとる容器としても機能するから、前記凹部の深さなどを変えることによって、前記印刷パターンにおけるインク層の厚さを自在に制御することができる。また、前記凸版として、軟らかく、かつ、弾力性のある材料からなる凸版を用いることができるので、このようにすれば、曲面に印刷することも可能である。
【００２７】
本発明の凸版印刷方法は、上記の本発明の凸版印刷方法を遂行するのに必要な部材を備えているので、本発明の凸版印刷方法を効果的に実行できる印刷装置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の凸版印刷方法において、前記インク展開部として、前記凹部としての溝がハニカム状又は格子状パターンに形成されているインク皿を用いるのがよい。この際、前記溝の幅が２０〜４０μｍ、深さが２０〜４０μｍ、隣り合う２つの溝の間のピッチが１００〜３００μｍであるインク皿を用いるのがよい。
【００２９】
また、前記インク展開部として、前記表面に凸部がハニカム状又は格子状パターンに形成され、その凸部によって囲まれた六角形又は四角形の領域が前記凹部をなしているインク皿を用いるのもよい。また、前記凸状パターン部の断面形状の違いに対応できるように、１つのインク皿の中に、前記凹部を溝の形状とする領域と、前記凹部を六角形又は四角形の形状とする領域とを共存あるいは混在させるのもよい。
【００３０】
また、前記インクとして、粘度が５０〜１０００ｍｐａ・ｓであるインクを用いるのがよい。この場合、３０〜１００回／秒の印刷速度で印刷するのがよい。印刷速度は、インクの揮発性と粘度で決定され、粘度が５０〜１０００ｍｐａ・ｓであれば、３０〜１００回／秒の印刷速度で印刷するのが効果的である。印刷速度が遅すぎて、前記凹部内のインクを前記凸状パターン部に付着させて取り出してから、このインクを前記被印刷物に移して前記印刷パターンを形成するまでの時間が長すぎると、この間にインクの揮発が進みすぎ、前記被印刷物の表面をインクパターンで確実に濡らすことができなくなり、かすれなどが生じて、明瞭な前記印刷パターンを形成することができなくなる。逆に、印刷速度が速すぎると、インクの揮発が不十分になり、インクの流動性や前記被印刷物への親和性が大きくなりすぎ、ぼけやにじみが生じて、明瞭な前記印刷パターンを形成することができなくなる。以上のように、インクが揮発することでインクの粘度や前記被印刷物への親和性が大きく変化し、その変動によって前記印刷パターンにおけるインクの膜厚も変動するので、印刷速度は、インクの揮発性と粘度とに対応して適切に選択することが重要である。
【００３１】
また、前記凸版として、前記被印刷物の表面の凹凸に沿うように変形可能で、かつ、弾力性のある凸版を用いるのがよい。これにより、３次元の曲面に印刷することが可能になる。この際、前記凸版として、シリコンゴム又はネオプレンゴムからなる凸版を用いるのがよい。これらは軟らかく、かつ、弾力性に優れた材料である。
【００３２】
この際、前記凸版として、前記凸状パターン部が前記被印刷物に対して曲面状に突き出た表面形状を有する凸版を用いるのがよい。後述するように、これによって、輪郭の明瞭な印刷パターンを形成することができる。
【００３３】
この場合、同一の前記凸版を用いたまま、前記凸版を前記インク展開部及び／又は前記被印刷物に押し当てる際に前記凸版に印加する圧力を変更することによって、前記印刷パターンを変更するのがよい。これによって、前記凸版を取り換えることなく、大きさなどが少しずつ異なる多種類の印刷パターンを能率よく形成することができ、生産性が大幅に向上する。
【００３４】
また、前記凸版として、前記被印刷物の突出部を受け入れ可能な凹所を有し、前記突出部との衝突を回避又は緩和しながら、前記凸状パターン部を前記被印刷物に押し当てることが可能な凸版を用いるのがよい。パッド印刷法などの転写印刷法では、印刷パターンをゆがませないために、転写体であるパッドは対称性のよい形であることが必要であり、この結果、前記被印刷物の一部に突き出た突出部だけを避けながら印刷することは極めて困難である。それに対し、本発明では凸版を用いて直接被印刷物に印刷を行うので、前記被印刷物の突出部を受け入れ可能な前記凹所を有する凸版を用いることによって、比較的容易に前記突出部との衝突を回避又は緩和しながら、印刷を行うことができる。これによって、凹凸の間のわずかな隙間へでも印刷することが可能になる。
【００３５】
また、密閉式の貯蔵容器から前記インクを供給するのがよい。これにより揮発性の高いインクを用いることができる。
【００３６】
本発明の凸版印刷装置において、前記インク展開部として、前記凹部としての溝がハニカム状又は格子状パターンに形成されているインク皿を備えているのがよい。この際、前記溝の幅が２０〜４０μｍ、深さが２０〜４０μｍ、隣り合う２つの溝の間のピッチが１００〜３００μｍであるのがよい（説明は、上述した本発明の凸版印刷方法と同じであるので、重複を避けて省略する。以下、同様。）。
【００３７】
また、前記凸版が、前記被印刷物の表面の凹凸に沿うように変形可能で、かつ、弾力性のある凸版であるのがよい。この際、前記凸版がシリコンゴム又はネオプレンゴムからなるのがよい。
【００３８】
また、前記凸版の前記凸状パターン部が、前記被印刷物に対して曲面状に突き出た表面形状を有するのがよい。
【００３９】
また、前記凸版が、前記被印刷物の突出部を受け入れ可能な凹所を有し、前記突出部との衝突を回避又は緩和しながら、前記凸状パターン部を前記被印刷物に押し当てることが可能であるのがよい。
【００４０】
また、前記インクの貯蔵手段が密閉式の貯蔵容器からなるのがよい。
【００４１】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に、より具体的に説明する。
【００４２】
図１（ａ）は、本発明の実施の形態に基づくインク密閉型の凸版印刷装置１０の構成を示す概略説明図である。凸版印刷装置１０は、主として、凸版１と凸版支持駆動部２、インク皿４とインク皿支持駆動部５、および、インク３を貯蔵する容器６と、容器６内のインク３をインク皿４に供給するインク供給手段７と、余分なインクを除去するインク除去手段８からなる。凸版１には印刷パターンに対応する凸状パターン部１ａが刻まれている。図１（ａ）では凸状パターン部１ａは断面図で示されており、被印刷物１１に対向する面がドーナツ形のように丸く突き出た形状を有する例が示されている。凸版支持駆動部２は凸版１を上下に移動させることができ、インク皿支持駆動部５はインク皿４を左右に移動させることができる。印刷装置１０では、インク貯蔵容器６としてインク３を密閉して貯蔵できる容器を用いているため、揮発性の高いインクを用いることができる。
【００４３】
図１（ｂ）は、本実施の形態の特徴であるインク皿４を示す平面図（ｂ−１）と、平面図に１Ｂ−１Ｂ線で示した位置における断面図（ｂ−２）である。インク皿４は前記インク展開部であり、前記多数の微細な凹部として、多数の微細な溝４ａが表面に形成されている。インク３はインク皿４の上部全面に塗布されるが、溝４ａに取り込まれた以外の余分なインク３は、インク貯蔵容器６の縁に設けられたドクターブレードなどのインク除去手段８によってかき取られるので、溝４ａは一定体積のインク３をはかり取る容器としても機能する。従って、溝４ａの深さを変更することにより、凸版１へ付着させるインク量を制御することができる。溝４ａは、金属や樹脂などからなるインク皿４の材料の表面にエッチングなどによって形成する。
【００４４】
図１（ｂ）には溝４ａのパターン形状がハニカムパターンに形成された例を示したが、溝４ａのパターン形状は格子状パターンであってもよい。また、これらに特に限定されるものでもなく、溝４ａを満たすインクの少なくとも一部分が網状のパターンを形成するものであればよい。ただし、溝４ａのサイズは、印刷パターンのサイズ、例えば帯状のパターンの幅に比べて十分小さいことが望ましい。また、インク粘度が小さいほど、溝４ａのサイズを小さくするのがよく、例えば、インク粘度が５０〜１０００ｍｐａ・ｓである場合には、ハニカムパターンの溝４ａのサイズは、幅が２０〜４０μｍ、深さが２０〜４０μｍ、隣り合う溝の間のピッチが１００〜３００μｍであるのがよい。
【００４５】
また、ここではインクを溜める凹部が溝の形状を有する例を示したが、インクを溜める凹部の形状は特に制限されるものではない。例えば、凹部と凸部を入れ替えて、インク皿の表面にハニカム状又は格子状パターンの凸部が形成され、その凸部によって囲まれた六角形又は四角形の領域が、インクを溜める凹部になっているのもよい。また、凸版１の凸状パターン部１ａの断面形状の違いに対応できるように、１つのインク皿の中に、前記凹部を溝の形状とする領域と、前記凹部を六角形又は四角形の形状とする領域とを共存あるいは混在させるのもよい。例えば、凸状パターン部１ａの先端部分に取り出されるインク量を一定にするためには、両方がある方がよい。
【００４６】
印刷装置１０の基本的な構成は、インク密閉型のパッド印刷装置（タンポ印刷装置）に類似しており、パッド（タンポ転写体）１０１の代わりに凸版１を用い、凹部状パターン１０７ａが形成された凹版１０７の代わりに、溝４ａが形成されたインク皿４を用いることを除けば、パッド印刷装置と同様に構成されている（パッド印刷装置に関しては、図９参照。）。
【００４７】
また、凸版１の材料として、シリコンゴムやネオプレンゴムなどの、軟らかく、かつ、弾力性のある材料を用いることによって、パッド印刷法と同様、曲面に印刷することが可能である。この際、インクの材料としては、凸版１と親和しない材料を、凸版１に対して親和性のある有機溶剤で希釈して用いる。適切な凸版材料およびインク材料を選択することによって、紙、木材、金属、樹脂など、様々な材料の表面に印刷することができる。
【００４８】
また、凸版印刷装置１０を用いる凸版印刷方法も、パッド印刷法と類似した工程で構成されている。すなわち、まず溝４ａにインクを配置し、次にこのインクを凸版１の凸状パターン部１ａに付着させて取り出した後、凸版１を被印刷物１１に押し当て、凸状パターン部１ａ上のインクパターンを被印刷物１１に印刷する。
【００４９】
しかしながら、本実施の形態に基づく凸版印刷方法は、次の２点で従来のパッド印刷法と本質的に異なっている。１つは、印刷版およびその配置の相違である。パッド印刷法では凹版１０７を用いるのに対し、本実施の形態では凸版１を用いる。そして、パッド印刷法では転写用媒体にすぎないパッド１０１の代わりに、本実施の形態では凸版１を配置する。さらに、パッド印刷法の凹版１０７の代わりに、溝４ａが形成されたインク皿４を配置する。もう１つの相違点は、上記の構成によって可能になることであるが、印刷パターンを形成するインクが二重にパターニングされることである。すなわち、凸版１の凸状パターン部１ａに付着するインクは、全体としては凸状パターン部１ａの形状にパターニングされるが、その各部は溝４ａが形成されたインク皿４の働きによって、凸状パターン部１ａよりも微細な、ハニカムパターンなどの網目状パターンにパターニングされている。微細な網目状に構造化されることによって、溝４ａを満たすインクには強い表面張力が作用する。また、凸状パターン部１ａに付着したインクの流動性が抑えられる。これらの結果、低粘度のインクの使用が可能になる。また、先述したように、高揮発性のインクでは固着を防止するために有機溶剤の量を多くする必要があり、その結果としてインクの粘度が低下する場合があるが、そのような場合でも不都合が生じることがない。
【００５０】
図２は、凸版印刷装置１０の動作を示す説明図であり、図３は、凸版印刷装置１０を用いる凸版印刷方法において、インク皿４上のインク３が被印刷物１１へ移される工程のフローを示す要部断面図である。以下、図２および図３を参照しながら、上記のパッド印刷法との類似点と相違点に留意しつつ、凸版印刷装置１０による印刷工程について説明する。
【００５１】
（工程１）
まず、図２（ａ）に示すように、インク皿４を前方（図２の左方向）へ移動させ、インク貯蔵容器６に密閉されているインク３をインク供給手段７によってインク皿４全面へ塗布する。これと同時に、インク貯蔵容器６の縁に設けられたドクターブレードなどのインク除去手段８によって余分なインク３をかき取り、図３（ａ）に示すように、インク皿４の溝４ａ内のみにインク３を残す。この際、インク３として、凸版１と親和しないインク材料が、凸版１に親和性のある有機溶剤によって適度に希釈され、凸版１に対して親和するように調製されているインクを用いることが重要である。
【００５２】
（工程２）
次に、図２（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、凸版１を下降させてインク皿４に押し当て、溝４ａを満たしているインク３に凸版１の凸状パターン部１ａを接触させる。このとき、凸版１に親和性のある有機溶剤によって調製されているインク３は、凸版１の表面に密着する。
【００５３】
（工程３）
次に、図３（ｃ）に示すように、凸版１を引き上げてインク皿４から引き離し、溝４ａを満たしていたインク３のうち、凸状パターン部１ａに密着していたインクを凸状パターン部１ａに付着させて取り出す。これによって、印刷パターンに対応して形成されている凸状パターン部１ａの表面にインク３が配置され、インクパターン３ａが形成される。
【００５４】
（工程４）
次に、図２（ｃ）に示すようにインク皿４を後方（図２の右方向）へ移動させた後、図３（ｄ）に示すように被印刷物１１を凸版１の下方に配置する。
【００５５】
（工程５）
次に、図２（ｄ）および図３（ｅ）に示すように、凸版１を下降させて被印刷物１１に押し当て、凸状パターン部１ａ上のインクパターン３ａを被印刷物１１に付着させる。この際、図３（ｅ）に示すように、シリコンゴムやネオプレンゴムなどからなる凸版１は軟らかく、弾力性があり、被印刷物１１の表面の凹凸に沿うように変形するので、被印刷物１１の曲面状の表面にインクパターン３ａを密着させることができる。
【００５６】
（工程６）
次に、図３（ｆ）に示すように、凸版１を引き上げて被印刷物１１から引き離し、印刷が完了する。この際、凸状パターン部１ａに付着していたインクパターン３ａは、被印刷物１１に移される。これは、工程３〜工程５の間に、インクに含まれていた有機溶剤が適度に蒸発し、インクが凸版１に対する親和性を失い、凸版１から離れやすくなるためである。
【００５７】
上述したように、インク３は、凸版１に対する有機溶剤の親和性によって凸版１へ付着する。しかも、インク３が凸状パターン部１ａに付着して取り出されてから被印刷物１１に印刷されるまでの工程３〜工程５の間（例えば、数秒間）に、インクから有機溶剤が蒸発し、インクが凸版１に対する親和性を失うことによって、インクパターン３ａを凸版１から被印刷物１１へ移すことが可能になる。従って、適度な揮発性を有する有機溶剤を選択することが、本実施の形態に基づく凸版印刷を行う上で重要な注意点である。
【００５８】
図４は、上述した凸版印刷工程１〜３を拡大して示す要部断面図である。図４（ａ）に示すように、インク皿４の表面に形成された微細な溝４ａを満たしているインク３は、凸版１に形成されている凸状パターン部１ａのサイズ、例えばパターン幅よりも微細にパターニングされている（このパターンは、例えば、図１（ｂ）に示したハニカムパターンなどの網目状パターンである。）。このため、溝４ａを満たしているインク３間には強い表面張力が作用する。この結果、図４（ｂ）に示す工程２で凸状パターン部１ａに接触したインクは、図４（ｃ）に示す工程３では凸状パターン部１ａに付着してすべて取り出され、低粘度のインクを用いても溝４ａに一部が残留するという事態は生じない。この際、前述したように、溝４ａは一定量のインクをはかりとる容器としても機能する。この結果、凸状パターン部１ａ上に形成されるインクパターン３ａの形成領域およびインク層の厚さ（凸版１に付着するインク量）が厳密にコントロールされ、印刷パターン３ｂ（図３（ｆ）参照。）がにじんだり、かすれたりすることがなく、輪郭が明瞭でインク層の厚さが均一な印刷が可能になる。また、残留インクが発生しないので、印刷を複数回繰り返し重ね描きしても、インク層の厚さを安定して制御することができる。
【００５９】
また、図４（ｃ）に示すように、凸状パターン部１ａ上に形成されるインクパターン３ａは、印刷パターンのサイズよりも微細な、ハニカムパターンなどの網目状パターンに構造化されることによって、インクの流動性が抑えられ、低粘度のインクを用いてもインクパターン３ａの形状がくずれたり、厚さが不均一になったりすることがない。
【００６０】
以上の結果、本実施の形態によれば、低粘度のインクをパッド印刷法で印刷する場合に生じる不具合（図１１参照。）が発生せず、印刷パターン３ｂに変形や厚さの不均一が生じることがなく、にじみやかすれのない、輪郭が明瞭で鮮明な印刷が実現される。
【００６１】
図５（ａ）は、ドーナツ形の凸状パターン１ａを有する凸版１を用いて、本実施の形態によって得られた印刷パターンの写真である。図５（ａ）から、ドーナツ形の鮮明な印刷パターンが得られることがわかる。図５（ｂ）は、同じ凸版を用いるものの、溝４ａが形成されていないインク皿を用い、それ以外は同様に印刷した比較例によって得られた印刷パターンの写真である。従来のインク皿ではドーナツ形が判然としない印刷パターンしか得られないことがわかる。
【００６２】
図６は、本実施の形態に基づく凸版１の形状の一例を示す平面図（ａ）、その部分拡大図（ｂ）、および拡大図（ｂ）に６Ｂ−６Ｂ線で示した位置における断面図（ｃ）である。この凸版は、請求項８および１６に対応して、凸状パターン部１ａが被印刷物に対して曲面状に突き出た表面形状を有する。この例のように、凸状パターン部１ａの先端の形状を曲面形状とし、断面形状に曲率をもたせることによって、印刷パタ−ン部１ａの輪郭をより明瞭にすることができる。この際、凸状パターン１ａの幅Ｗは０．４〜１．２ｍｍ程度であり、曲率半径Ｒは０．２〜０．８ｍｍ程度である。
【００６３】
図７は、凸状パターン部１ａの先端に曲率をもたせ曲面とすることによって、印刷パタ−ン部１ａの輪郭をより明瞭にすることができる仕組みを説明する概略図である。図７（ａ）に示すように、凸状パターン部１ａの先端の形状が曲面形状であると、ある回の印刷時に被印刷物１１に移されず、凸状パターン部１ａ上に残留するインクが発生したとしても、そのインクは重力で凸状パターン部１ａの中央部に集まり、次の印刷時に被印刷物１１に移されるので、残留インクが凸版１の側部にはみ出して後続の印刷時に印刷パターンの輪郭を乱すようなことは起こらない。
【００６４】
これに対して、図７（ｂ）に示すように、凸状パターン部１ｂの先端の形状が平坦面で、その両端部が角張った形状であると、ある回の印刷時に被印刷物１１に移されず、凸状パターン部１ｂ上に残留するインクが発生した場合、そのインクは次の印刷時に凸版の側部にはみ出して溜まり、これが後続の印刷時に被印刷物１１に付着するので、所定の印刷パターンの外側および内側に余分な印刷領域が形成される。これは印刷パターンの正確さを損なうので好ましくない。
【００６５】
図８は、同一凸版１を用いて、凸版１を被印刷物に押し当てる圧力ないし押し当て量の変更によって印刷パターンを変更できることを示す凸状パターン部１ａの写真、およびその拡大断面図である。図８（ａ）は押し当てる圧力ないし押し当て量が小さい場合を示し、図８（ｂ）は押し当てる圧力ないし押し当て量が大きい場合を示す。
【００６６】
図８は、凸版１の凸状パターン部１ａの先端形状が曲率を有する曲面形状であるので、凸版１を被印刷物に押し当てる圧力ないし押し当て量の変化によって凸版１の断面形状が変化し、この結果として、凸状パターン部１ａが被印刷物に接触する領域が変化し、印刷パターンが変化することを示している。この際、Ａ＜ａ、Ｂ＞ｂであり、（Ａ−Ｂ）／２〜（ａ−ｂ）／２の範囲で印刷パターンの幅を変更可能である。
【００６７】
この例は、請求項７に対応し、これによって、凸版１を取り換えることなく、大きさなどが少しずつ異なる多種類の印刷パターンを能率よく形成することができ、生産性が大幅に向上する。
【００６８】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、低粘度のインクや高揮発性のインクを用いることができ、曲面印刷も可能な凸版印刷方法および及び凸版印刷装置を提供し、視覚的な情報の表現手段としてばかりでなく、電子回路基板における各種パターンの形成など、様々な工学的要求を実現するための手段として、凸版印刷の適用領域を拡大するのに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態に基づくインク密閉型凸版印刷装置の構成を示す概略説明図（ａ）、および、インク皿の構造を示す平面図と断面図（ｂ）である。
【図２】同、インク密閉型凸版印刷装置の動作を示す説明図である。
【図３】同、凸版印刷方法において、インク皿上のインクが被印刷物へ移される工程のフローを示す要部断面図である。
【図４】同、凸版印刷工程１〜３を拡大して示す要部断面図である。
【図５】同、凸版印刷方法および比較例によって得られた印刷パターンの写真である。
【図６】同、凸版の形状の一例を示す平面図（ａ）、その部分拡大図（ｂ）、および断面図（ｃ）である。
【図７】同、先端に曲率をもつ凸状パターンによって、印刷パタ−ンの輪郭をさらに明瞭にできる仕組みを説明する概略図である。
【図８】同、同一凸版を用いて印刷パターンを変更できることを示す凸状パターンの写真、およびその拡大断面図である。
【図９】一般的なパッド印刷装置（タンポ印刷装置）の構成を示す概略説明図である。
【図１０】パッド印刷装置において、凹版上に形成されたインクパターンが被印刷物へ移される工程のフローを示す要部断面図である。
【図１１】低粘度のインクをパッド印刷法で印刷する場合の問題点を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…凸版、１ａ…凸状パターン部、２…凸版支持駆動部、３…インク、
３ａ…インクパターン、３ｂ…印刷パターン、４…インク皿、４ａ…溝、
５…インク皿支持駆動部、６…インク貯蔵容器、７…インク供給手段、
８…インク除去手段、１０…インク密閉型凸版印刷装置、１１…被印刷物、
１２…被印刷物支持体、１００…パッド（タンポ）印刷装置、
１０１…パッド（タンポ転写体）、１０２…パッド支持駆動部、１０３…インク、
１０３ａ、１０３ｂ…インクパターン、１０３ｃ…印刷パターン、１０４…インク返し、
１０５…ドクターブレード、１０６…支持駆動部、１０７…凹版、
１０７ａ…凹部状パターン、１０８…インク皿、１０９…インク溜まり、
１１０…インク皿支持部、１１１…被印刷物、１１２…被印刷物支持体
【図１】
2008307764.tif 000003
【図２】
2008307764.tif 000004
【図３】
2008307764.tif 000005
【図４】
2008307764.tif 000006
【図７】
2008307764.tif 000007
【図９】
2008307764.tif 000008
【図１０】
2008307764.tif 000009
【図１１】
2008307764.tif 000010
【図５】
2008307764.tif 000011
【図６】
2008307764.tif 000012
【図８】
2008307764.tif 000013