(57)【要約】      （修正有）【課題】グラビア印刷に用いるグラビア版のセルの形成が滑らかな階調が表現でき、且つ、高い見当精度とゴミなどによる欠陥の無い高品質のグラビア印刷用のグラビア版を作製するグラビア製版装置を提供する。【解決手段】グラビア印刷の製版工程に用いられる現像液の管理方法であって、現像液のアルカリ金属珪酸塩およびアルカリ金属炭酸塩の成分濃度を電位差滴定法を用いて計測し、該両成分濃度を指標として現像液を管理することを特徴とするグラビア製版の現像液管理方法および現像液管理装置並びにグラビア製版装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グラビア印刷の製版工程に用いられる現像液の管理方法であって、現像液のアルカリ金属珪酸塩およびアルカリ金属炭酸塩の成分濃度を電位差滴定法を用いて計測し、該両成分濃度を指標として現像液を管理することを特徴とするグラビア製版の現像液管理方法。
【請求項２】
前記アルカリ金属珪酸塩の測定値が管理基準を下回った場合に、該アルカリ金属炭酸塩の補充液を補充することで現像液を管理することを特徴とする請求項１記載のグラビア製版の現像液管理方法。
【請求項３】
前記アルカリ金属珪酸塩の管理基準が0.1〜0.15モル／リットルであることを特徴とする請求項２記載の現像液管理方法。
【請求項４】
前記アルカリ金属炭酸塩の測定値が管理基準値を超えた場合に、現像液を交換することを特徴とする請求項１記載のグラビア製版の現像液管理方法。
【請求項５】
前記アルカリ金属珪酸塩の管理基準値が0.1〜0.15モル／リットル以下であることを特徴とする請求項４記載のグラビア製版の現像液管理方法。
【請求項６】
グラビア印刷の製版工程に用いられる現像液の管理方法であって、現像液のアルカリ金属珪酸塩およびアルカリ金属炭酸塩の成分濃度を計測する電位差滴定手段と、該両成分濃度と各管理基準値とを比較し良否判定する比較判定手段とを備えることを特徴とするグラビア製版の現像液管理装置。
【請求項７】
前記アルカリ金属炭酸塩の管理基準値を下回った場合に、該アルカリ金属珪酸塩の補充液を補充するアルカリ金属珪酸塩補充手段を備えることを特徴とする請求項６記載のグラビア製版の現像液管理装置。
【請求項８】
グラビア印刷用のシリンダーに塗布されたレジストをレーザー露光し、現像することで製版するグラビア製版装置であって、請求項６または７に記載の現像液管理装置を備えることを特徴とするグラビア製版装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダーにポジ型レジストを塗布し、塗布したレジストを乾燥硬化した後デジタル版情報により、レーザー露光を行い、さらに現像により露出した金属面をエッチングすることによりグラビア印刷に用いるグラビア版の製版方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のグラビア製版の方法としてはコンベンショナルグラビア法に代表される腐食による化学的方法とスタイラスと呼ばれるダイヤモンド針で彫刻する機械的彫刻法に大別される。腐食法のうちコンベンショナルグラビア法はカーボンチッシュに白線スクリーンを焼き付け、連続調のポジフイルムを焼き付ける事で版に深度差をつけ、階調表現が施されている。
【０００３】
また、連続調のポジフィルムの安定性が低い事を改良した網グラビア法も用いられている。網グラビア法としては、深度は同じでセルの開口面積のみを変化させて階調表現を行うポーシェル法や、網点を焼き付ける際に拡散フィルムを用いて、開口面積と共に深度差をつけるＴＨグラビア法等が用いられている。
【０００４】
この、ＴＨグラビア法は開口面積と深度の両方を同時に変化させる事ができるために階調表現が豊かで、品質要求度の高い印刷物に用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、ダイヤモンド針で彫刻する機械的彫刻法は原稿の濃淡をダイヤモンドの針で彫刻の深さに変換して彫刻するもので、三角錐の針を用いる事で彫刻セルの深さと開口寸法を同時に変えることができる。
【０００６】
また、デジタル化した画像データを網点化したものを直接走査形レーザー光を用いて露光し、さらに現像、腐食によりセルを形成する方法が近年普及している。この方法は機械的彫刻法では表現できない細線や文字を従来の腐食法と同等の質で表現できる。しかもゴミの焼き込みやポジフィルムの伸縮に左右されない高い品質のグラビア版が作製できるようになってきている。
【０００７】
また、レーザー光や電子線を用いてシリンダー上の金属を直接昇華させてセルと呼ばれる凹部を形成する方法も知られている。(例えば、非特許文献１参照。)。
【０００８】
以下に先行技術文献を示す。
【特許文献１】特開昭５０−２６６０３号公報
【特許文献２】特開２００１−２９０２４９号公報
【非特許文献１】「コマーシャルフォトシリーズ」  明解  クリエイターの為の印刷ガイドブック  製版・印刷編  1998年6月15日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記、機械的彫刻法は機械的にドット（セル）を配置する事が原理であるためにどうし
ても直線部分が粗い点の集まりに見えることがある。このために、機械的彫刻法で作製したグラビア版を用いて、文字の品質が要求される雑誌類を印刷した場合に、腐食法に比べて文字の見栄えが劣ると言う問題がある。
【００１０】
また、機械的彫刻法で解像力を上げるためにはセルのピッチを細かくする方法があるが、一つ一つのセルを小さくすると開口面積が減少し、それに伴ってセルの深さも浅くなるために、印刷物の濃度が全体的に低下することも問題となっている。
【００１１】
上記、機械的彫刻法に比較して化学的方法である腐食法は直線形状あるいは文字の直線的なデータは充分に再現でき、機械的彫刻法では得られない深さの版を形成する事も出きるために、印刷濃度を上げながら細かい点なども再現する事ができる。
【００１２】
しかし、腐食法はまずポジフィルムを出力して、それをカーボンチッシュなどのフォトレジストに露光する必要があるため、露光を施している際にゴミ等が付着し焼き付け不良を起こしたり、あるいはポジのずれや伸縮による見当ずれなどが起きる問題がある。
【００１３】
また、レジストにポジ型レジストを用い、走査形レーザー光で露光した部分を現像液で溶解する方法は露光スピードが速く、シリンダーの製版面積が２平方メートルを越えるような出版用グラビア印刷に適応できると言われているが、現像工程においては未確定な部分があった。
【００１４】
それは、グラビア印刷用の版は円筒状のシリンダーであるために、レジストをシリンダーに塗布して、さらにシリンダーを回転しながら現像する際に、現像液が空気に触れる面積が必然的に大きくなることで、現像液の劣化を早めてしまい、セルの大きさのバラツキが発生したり、現像されるべきセルが無くなるなどの問題も生じていた。
【００１５】
他方、上記のようなデジタル化した画像データを網点化したものを直接走査形レーザー光を用いて露光する方法は、平版印刷においても、ＣＴＰ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｔｏ Ｐｌａｔｅ）と呼ばれる製版方法に類似の技術が用いられ、現像工程においても数多くの提案がなされているが、多くの場合、現像液の管理には、導電率を計測することで行われていた（例えば、特許文献２参照。）。
【００１６】
現像液は空気中の二酸化炭素が溶解することで劣化するが、これは炭酸イオン濃度の増大と、これに伴う珪酸イオン濃度の減少として現れる。炭酸イオンは珪酸イオンよりも当量イオン伝導率が小さい為、全アルカリのモル濃度が一定であるならば導電率を計測すれば、導電率の減少と劣化の度合いが正比例する。しかし、全アルカリのモル濃度が一定で無い時には導電率の値一つで珪酸イオン濃度と炭酸イオン濃度の両方を知ることは不可能である。ｐＨについても導電率と同様にイオン活量の績を見ているため、個々に珪酸イオン、炭酸イオンの濃度を知ることは困難であった。
【００１７】
本発明は上記した従来の問題点を鑑みてなされるものであり、グラビア印刷の豊富な階調と微細な文字や画線を表現でき、かつ高い見当精度とゴミなどによる欠陥の無い高品質のグラビア印刷に用いるグラビア版のグラビア製版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】
【００１８】
本発明は上記の課題を解決するために成されたもので、請求項1に係る本発明は、グラビア印刷の製版工程に用いられる現像液の管理方法であって、現像液のアルカリ金属珪酸塩およびアルカリ金属炭酸塩の成分濃度を電位差滴定法を用いて計測し、該両成分濃度を指標として現像液を管理することを特徴とするグラビア製版の現像液管理方法である。
【００１９】
請求項２に係る発明は前記アルカリ金属珪酸塩の測定値が管理基準を下回った場合に、該アルカリ金属炭酸塩の補充液を補充することで現像液を管理することを特徴とする請求項１記載のグラビア製版の現像液管理方法である。
【００２０】
請求項３に係る発明は前記アルカリ金属珪酸塩の管理基準が0.1〜0.15モル／リットルであることを特徴とする請求項２記載のグラビア製版の現像液管理方法である。
【００２１】
請求項４に係る発明は前記アルカリ金属炭酸塩の測定値が管理基準値を超えた場合に、現像液を交換することを特徴とする請求項１記載のグラビア製版の現像液管理方法である。
【００２２】
請求項５に係る発明は前記アルカリ金属珪酸塩の管理基準値が0.1〜0.15モル／リットル以下であることを特徴とする請求項４記載のグラビア製版の現像液管理方法である。
【００２３】
請求項６に係る発明はグラビア印刷の製版工程に用いられる現像液の管理方法であって、現像液のアルカリ金属珪酸塩およびアルカリ金属炭酸塩の成分濃度を計測する電位差滴定手段と、該両成分濃度と各管理基準値とを比較し良否判定する比較判定手段とを備えることを特徴とするグラビア製版の現像液管理装置である。
【００２４】
請求項７に係る発明は前記アルカリ金属炭酸塩の管理基準値を下回った場合に、該アルカリ金属珪酸塩の補充液を補充するアルカリ金属珪酸塩補充手段を備えることを特徴とする請求項６記載のグラビア製版の現像液管理装置である。
【００２５】
請求項８に係る発明はグラビア印刷用のシリンダーに塗布されたレジストをレーザー露光し、現像することで製版するグラビア製版装置であって、請求項６または７に記載の現像液管理装置を備えることを特徴とするグラビア製版装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は現像液の濃度を常時滴定方法によって測定し、測定した結果によって現像液を調整して行くことによって常に一定の現像条件が得られる。このことによって、これまでのグラビア製版の方法で全てを満たす事がなかった、豊富で滑らかな階調が表現でき、且つ、高い見当精度とゴミなどによる欠陥の無い高品質のグラビア印刷用のグラビア版を製造することができる。
【００２７】
また、例えば滴定液に硫酸を選んだ場合の中和滴定で、炭酸イオンは図４に示す実線の滴定曲線を持ち、珪酸イオンは図４に示す破線の滴定曲線をもつ。この炭酸イオンの２段階の中和反応は炭酸イオンが他のアルカリイオンと混合した場合でも現れるので、これを利用して珪酸イオン濃度と炭酸イオン濃度をそれぞれ独自に定量することができる。
【００２８】
さらに、炭酸ガスを吸収した現像液中で、二酸化炭素は珪酸イオンと反応して炭酸イオンと中性の珪酸物を作る。炭酸イオン濃度が増加するのに比例して、珪酸イオン濃度が減少するが、現像の能力は珪酸イオン濃度に比例するために炭酸イオンの増大と共に現像能力は減少する。
【００２９】
上記、現像能力が減少するのを防止する為に、電位差滴定法を用いて、減少した珪酸イオン濃度を知り、珪酸イオン濃度が一定になるまで、珪酸塩溶液を投入するか、または、炭酸イオン濃度が増大し、基準値を上回った場合には、この現像液を一部、または全量交換することにより、現像液の現像能力を常に一定に保つことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明のグラビア製版方法を実施の形態に沿って以下に図面を参照しながら詳細に説明する。図１〜図９は本発明の一実施例を示す。図１は本発明のグラビア製版装置の一実施例の概要を示す説明図である。図１に示すように本発明のグラビア製版装置はシリンダー３を現像する現像槽１および現像液２２を貯蔵する現像液貯蔵槽２と、現像液貯蔵槽２の現像液２２を現像槽１に移送し循環させる液体ポンプ４と本発明の現像液自動管理装置６からなり、現像槽１と現像液貯蔵槽２および液体ポンプ４が配管パイプ２３で各部が連設されている。
【００３１】
また、現像液貯蔵槽２２から現像槽１に移送される現像液２２の劣化を防止するために常に現像液２２の状態をチェックする本発明の現像液自動管理装置６と現像液貯蔵槽２もパイプ２４で連設されている。さらに、現像液貯蔵槽２に貯蔵されている現像液２２の温度を常に設定値温度に維持するために温度調整器５が施されている。
【００３２】
次ぎに図２は本発明の現像液自動管理装置の一実施例の概要を示す説明図である。図２に示すように本発明の現像液自動管理装置６は現像液貯蔵槽２に貯蔵されている現像液の劣化等を防止するために現像液貯蔵槽２から一定量の現像液２２を採取する為のシリンジ９が逆止弁１７を介して連設されている。
【００３３】
また、採取した液を希釈し、滴定する為のビーカー１０が設けられている。また、ビーカー１０の底部にビーカー１０内の液体を攪拌するためのマグネットスターラー１８が設けられ、さらに銀−塩化銀電極１３とガラス電極１４、および温度保証電極１５が設けられ、図には示していないがアナログ／デジタル変換装置を備えた演算装置１９につながっている。
【００３４】
また、逆止弁１６につながる薬液瓶７から精密なアクチュエータを備えたシリンジ８に滴定用の酸が供給される。さらに現像液貯蔵槽２から採取した一定量の分析する現像液と薬液瓶７から供給された滴定用の滴定液は各ノズル１１、１２から滴下され、演算装置１９の操作により補正用液タンク２１の現像液が定量ポンプ２０により現像液貯蔵槽２に供給され現像液の補正がなされる。
【００３５】
次ぎに図３は本発明の現像液自動管理装置の一実施例の作業概要を示す説明図である。滴定は一定時間毎に行うのが好ましい。また、その設定は任意に行われる。まず、シリンジを動作させて現像液貯蔵槽から一定量の現像液を計り取り、逆止弁、ノズルを介してビーカーの中に一定量を入れる。これを図には示していないが純水洗浄ラインから供給される純水で１０倍〜１００倍程度に希釈する。
【００３６】
次にシリンジを動作させ、薬液瓶に入っている分析用硫酸、もしくは分析用塩酸を逆止弁、ノズルを介してビーカー中に少しずつ滴下する。この時、銀−塩化銀電極とガラス電極と温度保証電極を用いて溶液のｐＨを測定し、酸の滴下量とｐＨの関係を滴定終点まで測定する。この時現れる第一滴定終点と第２滴定終点の値から珪酸塩濃度および炭酸塩濃度を測定する。
【００３７】
珪酸塩濃度が規定値より５％下回った場合には濃度補正用の現像液を補正用液タンクから定量ポンプで一定量くみ上げ、現像液貯蔵槽に補充する。炭酸塩濃度が管理基準値を越えた場合には、演算装置は警告灯あるいはブザーまたはパソコンへのデータ出力などにより警報出力を行い、警報等を確認後オペレーターによって現像液が交換される。
【００３８】
以下に、本願発明の一実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３９】
現像液は珪酸ナトリウム溶液（関東化学株式会社製  鹿一級）５．２５Ｋｇを計り取り、イオン交換水に溶解して全量１００リットルとする。また、表面改質剤としてポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、その他の界面活性剤を必要であれば所定量混合する。混合後の現像液の珪酸塩濃度を測定した所、約０．１５モル／リットルであった。珪酸ナトリウムについては、原料の濃度が一定しないことから毎回作製時に分析して微調整をする必要があるのでここでの計量値はあくまで一例である。
【００４０】
また、濃度補正用の現像液については珪酸ナトリウム溶液（関東化学株式会社製  鹿一級）７Ｋｇを計り取り、イオン交換水に溶解して全量５０リットルとする。表面改質剤としてポリエチレングリコール、ポリオキシエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、その他の界面活性剤を必要であれば所定量混合する。混合後の現像液の珪酸塩濃度を測定した所、約０．４モル／リットルであったのでこれを用いた。
【００４１】
シリンダーに銅めっきを施し、研磨後にカナダのクレオサイテックス社製のポジタイプの感光膜を塗布し、感光膜を乾燥させた。赤外線レーザ露光装置により、デジタルデータに基づいた露光を行ない、アルカリ現像を施した。さらに現像により露出した金属面を塩化第二銅水溶液によりエッチングし、アルカリ液によりレジストを剥離し、酸による中和後、クロムめっきを施した。
【００４２】
次ぎに、同じ現像液を２週間使用し、約４００本のシリンダーを現像した。この間本発明の現像液自動管理装置を使用し、１時間置きに分析とその補正を行い図５に示すような現像液の変化が見られ、珪酸塩濃度が一定に保たれていることが分かる。一方炭酸塩濃度も増加しているが、現像液の能力は変化していないことが現像後レジストの開口面積をシリンダー１０本につき１本測定することによって明らかになった。また、現像後レジストの開口面積の変化を図６に示したが、レジストの開口面積は一定の良好な値を示しており、現像液の現像能力が維持されていることが分かる。また、現像能力が下がると現像後レジストの開口面積が小さくなることを実施例２で示す。
【実施例２】
【００４３】
実施例１と同様の装置を用い、同様に現像液を作成した。同じ現像液を２週間使用し、約４００本のシリンダーを現像した。この間本発明の現像液自動管理装置を使用し、１時間置きに分析のみを行い、補正に関しては行わなかった。この間の現像液の変化を図７に示す。炭酸塩濃度の増加と珪酸塩濃度の減少が分かる。この時の現像液の能力についての指標となる、現像後レジストの開口面積の変化を図８に示すが、レジストの開口面積は日数を経るにしたがい、減少しており、現像液の現像能力が劣化しているのが分かる。そして、現像後レジストの開口面積は珪酸塩濃度の低下に伴って小さくなっていることが確認できた。
【００４４】
また、実施例１の現像１本目のシリンダー（シリンダー１）と現像４０１本目のシリンダー（シリンダー２）および実施例２の現像４０１本目のシリンダー（シリンダー３）を用いてグラビア印刷を施した結果を図９示す。この結果、実施例２で現像液の補正を行わなかった時のシリンダーではシリンダー１に比べ、印刷濃度のカーブが低くなっていることが分かり、現像液の劣化によってグラビア版の網点が小さくなっていることが確認できた。これに対して実施例１では１本目（シリンダー１）と４０１本目（シリンダー２）の印刷濃度カーブはほぼ同等であり、現像液の管理が良好に行われていたことが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のようなグラビア製版方法の活用例としては、装飾品加工あるいは精密部品加工または表面塗工技術等非常に広範囲の分野に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の概略図  本発明のグラビア製版方法の一実施例の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の現像液自動管理装置の一実施例の概略を示す説明図である。
【図３】本発明の現像液自動管理装置の一実施例の作業概略を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施例による炭酸イオンと珪酸イオンの滴定曲線の図である。
【図５】本発明の一実施例による現像液濃度の径時変化を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による現像後レジストの開口面積の変化を示す図である。
【図７】実施例２の現像液濃度の径時変化  本発明の一実施例による現像液濃度の径時変化を示す図である。
【図８】本発明の一実施例による現像後レジストの開口面積の変化を示す図である。
【図９】実施例１および実施例２の印刷濃度結果  本発明の一実施例によるグラビア印刷の印刷濃度結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…現像槽
２…現像液貯蔵槽
３…シリンダー
４…液体ポンプ
５…温度調整器
６…現像液自動管理装置
７…薬液瓶
８…シリンジ
９…シリンジ
１０…ビーカー
１１…ノズル
１２…ノズル
１３…銀−塩化銀電極
１４…ガラス電極
１５…温度保証電極
１６…逆止弁
１７…逆止弁
１８…マグネットスターラー
１９…演算装置
２０…定量ポンプ
２１…補正用液タン
２２…現像液
２３…配管パイプ
２４…パイプ
【図１】
2005208284.tif 000003
【図２】
2005208284.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005208284.tif 000010
【図９】
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