JP6778494B2

JP6778494B2 - ロータリースクリーンプリント用スクリーン版およびそれを用いたプリント方法

Info

Publication number: JP6778494B2
Application number: JP2016051293A
Authority: JP
Inventors: 達也白崎
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2016-03-15
Filing date: 2016-03-15
Publication date: 2020-11-04
Anticipated expiration: 2036-03-15
Also published as: JP2017164950A

Description

本発明は、ロータリースクリーンプリント用スクリーン版およびそれを用いたプリント方法に関する。

今日、ロータリースクリーンプリントは、繊維製品や紙、フィルム、更に電子基板のプリント等、広く一般に行われているもので、ニッケル等の材料で形成された中空の円筒形シリンダーに、プリント画像に応じた多数の小孔をあけてスクリーン版とし、このスクリーン版のシリンダー内にスクイジー等を装着してから着色剤を圧送し、プリント画像を構成する多数の小孔から着色剤を押し出して、被プリント物に画像を輪転方式でプリントするものである。

ロータリースクリーンプリントは、スクリーン版シリンダーの形成方法の違いから、主に３種類に分けることができる。ラッカー法は、最も一般的な方法であり、規則的に多数の細孔が空けられた円筒形のシリンダーの表面に、プリント画像に対応した感光樹脂が設けられているスクリーン版シリンダーが得られる。そして、マスキングされた部分以外の細孔から着色剤を押し出して、プリントを行う。

一方、ガルバノ法は、滑らかな表面をした円筒形のマザーロールに、感光樹脂を塗布し、マザーロールの表面全面に皮膜を形成した後、所望の柄の網点入り画像フィルムを巻きつけて焼き付けし現像すると、網ポジ像が現れる。これに不動化処理を施し、メッキ処理をし、マザーロールから外すと、画像をプリントする部分に網点、すなわち、着色剤を送り出す貫通する細孔が形成されたスクリーン版シリンダーが得られる。

また、特許文献１に開示されるようなエッチング法は、ガルバノ法と逆に、まずマザーロールの外周面全体にメッキ層を形成し、このメッキ層にプリント画像に対応したエッチングを行う方法であり、着色剤を送り出すための貫通する細孔が形成されたスクリーン版シリンダーが得られる。

これらの従来のスクリーン版では、着色剤を多量に要する布帛へのプリント（捺染）を行う際、繊細な柄表現に限界があった。例えば、ラッカー法によって得られるスクリーン版は、感光樹脂によって形成される皮膜を厚くすることができないため、布帛捺染の場合に捺染糊の塗布量を多くすることが困難である。これを改良するためにメッシュホール開口部、すなわち、非マスキング部を大きくすると、繊細な柄表現ができないという問題があった。また、感光樹脂で形成された被膜の耐久性が十分ではなかった。
ガルバノ法によって得られるスクリーン版は、柄をプリントする部分がニッケルメッキ処理によって作られるため、耐久性は良好であるが、捺染糊の塗布量を多くするべく、メッキ層に厚みを持たせようとすると、感光樹脂による皮膜上にメッキ層が覆いかぶさってしまい、所望の柄を忠実に再現できず、特に細線や小さな点のような繊細な柄表現ができないという問題があった。

また、エッチング法によって得られるスクリーン版は、柄に相当する部分だけをエッチング処理するため高い開口率が得られることで捺染糊の塗布量を多くすることができるが、メッキ処理によって得られるメッキ層を直接エッチング処理するため、メッキ層が抜けてしまい連続したライン等の柄を作製することができないという問題があった。例えば、連続柄の一部をはしご状に柄をつないで、メッキ層の抜けを防ぐと、柄に欠損が生じ、繊細な柄表現ができないという問題があった。

特公昭５６−１８９４４号公報

本発明は上記課題を解決し、意匠の自由度が高く、繊細な柄表現が可能で、且つ、耐久性を損なわずに着色剤の塗布量を多くすることが可能なロータリースクリーンプリント用スクリーン版を提供するものである。

本発明は、ロータリースクリーンプリント用スクリーン版であって、少なくとも２層のニッケル層からなり、細孔を有する第１のニッケル層からなる内層、および、柄開口部を有する第２のニッケル層からなる外層を備え、第２のニッケル層の厚みは８０〜３５０μｍであり、柄開口部に１以上の細孔が存在しているロータリースクリーンプリント用スクリーン版である。

また、柄開口部に存在する第１ニッケル層の細孔が同一形状である開口部を有することが好ましい。

また、本発明は、前記のロータリースクリーンプリント用スクリーン版を用いたプリント方法である。

本発明によれば、意匠の自由度が高く、繊細な柄表現が可能で、且つ、着色剤の塗布量を多くすることが可能なロータリースクリーンプリント用スクリーン版を提供することができる。

本発明のロータリースクリーンプリント用スクリーンの一実施例を示す拡大断面図である。実施例で用いる評価用の柄である。実施例１にかかるスクリーン版で捺染し得られたライン柄の一部を撮影したデジタルマイクロスコープ写真であり、倍率４０倍である。比較例１にかかるスクリーン版で捺染し得られたライン柄の一部を撮影したデジタルマイクロスコープ写真であり、倍率４０倍である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
本発明は、ロータリースクリーンプリント用スクリーン版であって、少なくとも２層のニッケル層からなり、細孔を有する第１のニッケル層からなる内層、および、柄開口部を有する第２のニッケル層からなる外層を備え、柄開口部に１以上の細孔が存在していることを特徴とするロータリースクリーンプリント用スクリーン版である。

本構成によれば、スクリーン版が２層構造であるため、着色剤を十分保持することができ、従来のスクリーン版よりも塗布量を多くすることができる。また、細孔を有する第１のニッケル層上に、柄開口部を有する第２のニッケル層を有する構造であるため、ライン柄等の連続柄であってもニッケル層が抜けることがないため、意匠の自由度が高く、繊細な柄表現ができるスクリーン版を得ることができる。
図１のスクリーン版１の拡大断面図は、第１のニッケル層２、第２のニッケル層３の積層状態の一例である。

また、第２のニッケル層の柄開口部１つに対し、１以上、好ましくは２以上の細孔が存在することによって、柄開口部に供給された捺染糊が細孔を通って布帛に塗布されプリントが実施される。

第１のニッケル層の細孔の形状は、円形、楕円形、六角形の他、菱形、正方形、台形等多角形の幾何学模様が挙げられる。
また、細孔の大きさや開孔率は、所望の塗布量に合わせて適宜設定すればよいが、細孔の大きさはその長径が１５０〜６００μｍであることが好ましい。細孔の大きさが１５０μｍ未満であると、捺染糊の塗布量が少なくなる虞がある。６００μｍを超えると、捺染糊が過剰に印捺され、柄にじみの発生の虞がある。開孔率は１０〜８０％であることが好ましい。開孔率が１０％未満であると、捺染糊の塗布量が少なくなる虞がある。８０％を超えると、スクリーン版の強度が弱くなる虞がある。
なお、本発明において、開孔率とは、スクリーン版の面積に対する細孔の面積の和の割合を指すが、細孔の形成が部分的である場合には、細孔が形成されている領域の面積をスクリーン版の面積として算出することとする。

第１のニッケル層の厚みは、７０〜１５０μｍであることが好ましく、より好ましくは１００〜１３０μｍである。ニッケル層の厚みが７０μｍ以上であることにより、捺染糊を十分保持することができ、塗布量を多くすることができる。ニッケル層の厚みが１５０μｍ以下であることにより、ニッケル層の厚みを均一なものとすることができる。

第１のニッケル層に細孔を形成する方法としては、特に限定されないが、無地のニッケルシリンダーに、レーザーやパンチングといった物理的処理や、エッチング剤塗布による化学的処理を施すことにより、部分的にニッケル層を除去する方法が挙げられる。
また、次のように得られる、細孔を有するニッケルシリンダーを用いてもよい。マザーロールに所望の細孔を表面に刻印して凹部を形成し、凹部にのみ非電導性の樹脂を充填した後、ニッケルメッキ処理を行い、ニッケルメッキ層を抜き取る方法で得られる。
工程負荷の観点から、第２のニッケル層の柄開口部と重なる部分のみに部分的に第１のニッケル層に細孔を開ける方法であると、第２のニッケル層の柄開口部に細孔の形状を欠けることなく細孔を形成できるため好ましい。

本発明のスクリーン版の外層である第２のニッケル層は、柄開口部を有する。柄開口部の形状については、特に限定されず、所望の柄に応じた形状にすればよい。本発明のスクリーン版は２層構造になっているため、第２のニッケル層の柄開口部の形状がどのようなものであっても、たとえば、スクリーン版の一端から他方の端まで連続するような形状であっても、ニッケル層が抜けることがないため、連続した開口部の間をつなぐ必要がないため、柄の自由度が高く、また、繊細な表現も可能なものとなる。本発明において、繊細な表現とは、例えば、幅０．５ｍｍ以下の細線柄の鮮明な表現をいう。

第２のニッケル層の厚みは、６０〜３５０μｍであることが好ましく、７０〜１５０μｍであることがより好ましく、さらに好ましくは７０〜１３０μｍである。ニッケル層の厚みが６０μｍ以上であることにより、捺染糊を保持するポケットスペースが広がり塗布量を多くすることができ、また、布帛に捺染糊が塗布される前に、細孔を通った捺染糊がポケットスペース内で混ざるため、布帛に均等に塗布されやすく細孔の跡が出にくくなる。さらに、細孔がやや粗い場合であっても、細孔の数を調整すれば、加工スタート時の過剰供給を防止することができ、柄のシャープ性を良好にすることが可能となる。ニッケル層の厚みが３５０μｍ以下であることにより、ニッケル層の厚みを均一なものとすることができる。
第２のニッケル層の厚みは、第１のニッケル層の厚みよりも小さい方が好ましい。これにより、捺染糊の供給バラツキ、特には、加工スタート時の過剰供給を抑制することができ、加工スタート時とエンド時の柄のバラツキが少なくなるため、柄の再現性が向上する。

また、第２のニッケル層の厚みは、第１のニッケル層の厚みに対して、３０〜１００％の厚みであることが好ましい。３０％未満であると、捺染糊の供給が不十分となり細線表現が損なわれる虞がある。１００％を超えると、捺染糊の供給が過剰となり細線表現が損なわれる虞がある。

第１のニッケル層上に所望の柄開口部を有する第２のニッケル層を形成する方法としては、特に限定されないが、例えば、マザーロールに第１のニッケル層を形成、又は、巻きつけ、これに感光樹脂を塗布し、第１のニッケル層の表面全面に皮膜を形成した後、所望の柄の画像フィルムを巻きつけて、焼き付けし、現像する。次いで、ニッケルメッキ処理をした後、アルカリ処理により、感光樹脂の被膜を除去することにより、柄を印捺する部分が開口された第２のニッケル層を形成する方法や、無地のニッケルシリンダーの表面から第２のニッケル層の厚みに相当する部分までレーザーなどの物理的処理や、エッチング剤による化学的処理により、部分的にニッケル層を除去して、柄となる所望の形状の溝部、すなわち、第２のニッケル層の柄開口部を形成し、次いで該溝部にレーザーなどの物理的処理や、エッチング剤による化学的処理により、部分的にニッケル層を除去して上述の第１のニッケル層の細孔を形成する方法等が挙げられる。得られる柄のシャープ性、及び、自由度の点から、後者の方法が好ましい。

かくして、本発明のスクリーン版が得られる。
スクリーン版の厚みは、１４０〜５００μｍであることが好ましく、１４０〜３００μｍであることがより好ましく、さらに好ましくは２００〜２６０μｍである。スクリーン版の厚みが１４０μｍ以上であることにより、捺染糊を十分保持することができ、塗布量を多くすることができる。スクリーン版の厚みが５００μｍ以下であることにより、ニッケル層の厚みを均一なものとすることができる。

第２のニッケル層の柄開口部に配置される第１のニッケル層の細孔において、全ての細孔が同一形状、すなわち、細孔の形状が欠けることがないことが好ましい。例えば、細孔が円形である場合、その一部が欠けて半円状や三日月状となった細孔が無いことが好ましい。細孔の形状が全て同一形状であると、第２のニッケル層の柄開口部へ捺染糊の供給がスムーズに部分的に供給不良になることなく行われるため、細線表現が良好なスクリーン版となる。
特に、細線柄や小さな点状柄といった柄を表現する場合に、有効である。

以下に、上述のスクリーン版を用いたプリント方法について説明する。

上述のスクリーン版を、公知のロータリースクリーン捺染機に用いて、布帛に印捺が行われる。加工速度は８〜１８ｍ／ｍｉｎが好ましく、より好ましくは１０〜１５ｍ／ｍｉｎである。８ｍ／ｍｉｎ未満では塗布量過多となり柄にじみが発生する虞があり、１８ｍ／ｍｉｎを超えると十分な塗布量が得られない虞がある。

布帛に印捺した後、捺染糊中の着色剤を布帛に固着させる。着色剤が染料の場合、染料の固着は染料の種類に適した方法で行われる。例えば、蒸熱処理、乾熱処理等が行われる。染料の固着後、布帛を洗浄する。洗浄は、未固着の染料、糊剤及び染色助剤等を繊維材料から除去するために行う。通常、水洗、湯洗や界面活性剤等の洗浄剤を用いたソーピングが行われる。着色剤が顔料の場合、顔料の固着は、捺染糊中の水分を蒸発させることにより行われる。例えば、乾熱処理等が行われる。

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。また、各実施例に対する評価は、以下の方法に従った。

（１）捺染塗布量
ロータリースクリーン捺染機で印捺加工を行った際、トリコット布を３０ｍ印捺した時点の捺染糊使用量から、下記式により、捺染塗布量を算出した。
捺染塗布量（ｇ／ｍ^２）＝３０ｍ加工時に使用した糊の量（ｇ）÷３０ｍ÷布帛の幅（ｍ）
今回のスクリーン版の図柄（図２に示す、０．３〜１．６ｍｍ幅×３０ｍｍ長さのライン柄）においては、捺染塗布量が１５ｇ／ｍ^２以上であることが、意匠性の観点から好ましい。なお、ラインの太さは、０．３、０．４、０．５、０．６、０．８、１．０、１．１、１．２、１．４、１．６ｍｍであった。

（２）細線柄の捺染状態
印捺加工後、１３０℃で７分間乾熱処理した布帛の表面をマイクロスコープで観察し、スクリーン版上で０．３ｍｍ幅、０．５ｍｍ幅、１．０ｍｍ幅の細線について、布帛上での細線の幅が最も細い部分ともっとも太い部分を測定した。下記式により、細線幅の変化率を算出し、下記判断基準に従って判定した。
細線幅の変化率（％）＝布帛上での細線の幅が最も細い部分（ｍｍ）÷布帛上での細線の幅が最も太い部分（ｍｍ）×１００
（評価基準）
○ ・・・８０％以上
△ ・・・７０％以上、８０％未満
× ・・・７０％未満

（３）捺染状態の目視評価
捺染後の布帛を目視にて官能評価し、下記判断基準に従って判定した。
（評価基準）
５・・・ラインの太さが常に一定になっている。
４・・・ラインの太さが若干一定ではないが、製品として問題ない。
３・・・ラインの太さが一定ではないと認識できるが、製品としてほとんど問題ない。
２・・・ラインの太さが一定でなく、製品として問題がある。
１・・・ラインの太さが一定ではなく、細線とは言えない状態である。

［実施例１］
ステンレスのマザーロールにニッケルメッキを行い、厚さ２４０μｍのニッケルシリンダーを形成した。ニッケルシリンダーの外層表面に感光樹脂を塗布して、第２のニッケル層の柄開口部を形成するための画像フィルム（図２、０．３〜１．６ｍｍ幅のライン柄）を密着した状態で、マザーロールを回転させながらメタルハロゲン光源を用いて所定の時間露光することにより、上記画像フィルムを焼き付け、現像し水洗した。次いで、エッチング剤により、ニッケルシリンダーの外層表面から厚み（深さ）１２０μｍまで、ライン柄の柄開口部を形成し、第２のニッケル層を作製した。

ライン柄の柄開口部が形成されたニッケルシリンダーの外層表面に感光樹脂を全体に塗布し、柄開口部の中に、第１のニッケル層の細孔の画像フィルム（タテ０．３３ｍｍ、ヨコ０．３０ｍｍの六角形が０．１５ｍｍ間隔で分布）を密着した状態で、マザーロールを回転させながらメタルハロゲン光源を用いて所定時間だけ露光することにより、上記画像フィルムを焼き付け、次いで現像液を用いて現像したうえで水洗して不要物を除去した。次いで、エッチング剤により、第２のニッケル層の柄開口部からニッケルシリンダーの内層側表面まで貫通する細孔を形成し、厚み（深さ）１２０μｍの第１のニッケル層を作製した。
ステンレスのマザーロールからニッケルシリンダーを抜き取り、本発明のスクリーン版を得た。得られたスクリーン版は、細孔を有する第１のニッケル層からなる内層、柄開口部を有する第２のニッケル層からなる外層を備え、柄開口部には多数の細孔が存在していた。なお、柄開口部における細孔は、全て六角形であり同一形状であった。また、各ライン１ｃｍ当たりの細孔の数は、太さ０．４ｍｍ−２４個、太さ０．５ｍｍ−３０個、太さ０．６ｍｍ−３６個、太さ０．８ｍｍ−４６個、太さ１ｍｍ−５８個、太さ１．１ｍｍ−６７個、太さ１．２ｍｍ−７５個、太さ１，４ｍｍ−９１個、太さ１．６ｍｍ−１００個であった。

得られたスクリーン版を取り付け、ロータリースクリーン捺染機に、速度１２ｍ／分、乾燥温度１３０℃で、トリコット布上に捺染加工を行った。
その際、使用した捺染糊は、アクリル系エマルジョン（株式会社村山化学研究所製、サンアクリルＮＨ−１８、樹脂分４４％、ｐＨ７．２）を５０重量部に、アンモニア水０．３重量部、顔料を加えたものを増粘剤で粘度１５０００ｃｐｓ（ＢＭ型粘度計Ｎｏ．４ローター、１２ｒｐｍにて測定）まで増粘したものを使用した。
前述した評価項目の評価結果を表１に示す。なお、捺染されたラインの全てにおいて、太さが一定であると判断された。参考までに、０．３ｍｍラインのデジタルマイクロスコープ写真を図３に示す。

［実施例３，５，６、参考例１〜２］
ニッケルシリンダーの厚み、ニッケル層の厚みを表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、本発明のスクリーン版を得た。
評価結果を表１に示す。

［比較例１］
ステンレスのマザーロール上に、タテ０．３０ｍｍ、ヨコ０．２６ｍｍの六角形が０．１５ｍｍ間隔で分布した細孔が全面に規則的に設けられた円筒状のニッケルシリンダーを設置した。ニッケルシリンダーの外層表面に、感光樹脂を塗布し乾燥して、厚み（深さ）１３０μｍの被膜を形成した。次いで、該被膜に実施例１と同様の条件にて柄開口の画像フィルムを密着、露光、焼き付け、現像、水洗し、所望の柄開口を形成した。
ステンレスのマザーロールからニッケルシリンダーを抜き取り、スクリーン版を得た。
得られたスクリーン版は、細孔を有する柄開口部が形成されており、細孔は六角形であり、同一形状であったが、柄際の孔はきれいな六角形になっていない部分もあった。
評価結果を表２に示す。なお、捺染されたラインは、０．３ｍｍ、０．５ｍｍのラインにおいて太さが一定にならず、例えば、０．３ｍｍのラインでは一部が極端に細く製品としては問題になるレベルであると判断された。０．３ｍｍラインのデジタルマイクロスコープ写真を図４に示す。

［比較例２］
ステンレスのマザーロール上に、感光樹脂を塗布し、マザーロールの表面全体に皮膜を形成した後、タテ０．３３ｍｍ、ヨコ０．３０ｍｍの六角形を０．１５ｍｍ間隔で分布させ、図２のライン柄を表現した画像フィルムを、実施例１と同様の条件にて密着、露光、焼き付け、現像した。所望の柄開口を有する該皮膜に不動処理をし、水洗後、ニッケルメッキを行い、厚さ２４０μｍのニッケルシリンダーを形成した。
ステンレスのマザーロールからニッケルシリンダーを抜き取り、スクリーン版を得た。
得られたスクリーン版は、細孔を有する柄開口部が形成されており、細孔は六角形であり、同一形状だったが、柄際の孔はきれいな六角形にはなっていない部分もあった。
評価結果を表２に示す。

［比較例３］
ステンレスのマザーロールにニッケルメッキを行い、厚さ２４０μｍのニッケルシリンダーを形成した。ニッケルシリンダーの外層表面に感光樹脂を塗布して、表面全面に被膜を形成した後、実施例１と同様の条件にて細孔を有する画像フィルムを密着、露光、焼き付け、現像、水洗した。次いで、露光されたニッケル部をエッチング剤にて取り除き、所望の柄開口を形成した。
ステンレスのマザーロールからニッケルシリンダーを抜き取り、スクリーン版を得た。
得られたスクリーン版は、細孔を有する柄開口部が形成されており、細孔は六角形であり、同一形状だったが、柄際の孔はきれいな六角形にはなっていない部分もあった。
評価結果を表２に示す。

１ロータリースクリーンプリント用スクリーン版
２第１のニッケル層
３第２のニッケル層
４柄開口部
５細孔

Claims

ロータリースクリーンプリント用スクリーン版であって、少なくとも２層のニッケル層からなり、細孔を有する第１のニッケル層からなる内層、および、柄開口部を有する第２のニッケル層からなる外層を備え、第２のニッケル層の厚みは８０〜３５０μｍであり、柄開口部に１以上の細孔が存在していることを特徴とするロータリースクリーンプリント用スクリーン版。
柄開口部に存在する第１ニッケル層の細孔が同一形状である開口部を有することを特徴とする請求項１に記載のロータリースクリーンプリント用スクリーン版。
請求項１または２に記載のロータリースクリーンプリント用スクリーン版を用いたプリント方法。