JP2896112B2

JP2896112B2 - スクリーン印刷ステンシルの製造方法

Info

Publication number: JP2896112B2
Application number: JP8015173A
Authority: JP
Inventors: フィッシャーハンネス
Original assignee: SHABURONENTEKUNIIKU KUFUSUTAIN AG
Current assignee: SHABURONENTEKUNIIKU KUFUSUTAIN AG
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2016-01-31
Also published as: CN1063135C; CN1133782A; EP0728578A1; DE59503264D1; EP0728578B1; JPH0952343A; US5698351A; ES2122358T3; ATE169866T1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷ス
テンシルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーン印刷ステンシルの製造方法
は、例えば、米国特許第５３３８６２７号に開示され
る。このスクリーン印刷ステンシルの製造方法は、円筒
基体の外面に少なくとも１層の感光層を適用する工程
と、所定のスクリーンパターンに従って前記感光層を前
記外面から取り去る工程と、感光層の取り去られた部分
に金属を充填して円筒スクリーンを形成する工程と、前
記円筒基体から円筒スクリーンを取り外す工程とを備え
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
円筒基体が中実のロール体に設計されていることから、
重量が重く扱いづらいという欠点を有する。

【０００４】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
で、スクリーン印刷ステンシルの製作時に円筒形の精度
を失うことなく軽量の基体を用いることができるスクリ
ーン印刷ステンシルの製造方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、中空円筒基体の外面に感光層を設
ける工程と、前記中空円筒基体の感光層に所定のスクリ
ーンパターンに従った光照射をする工程と、前記照射パ
ターンに従って前記感光層を前記中空円筒基体から取り
去る工程と、感光層の取り去られた部分に金属を充填し
て円筒スクリーンを形成する工程と、前記中空円筒基体
から形成した円筒スクリーンを取り外す工程とを備えた
スクリーン印刷ステンシルの製造方法であって、前記中
空円筒基体の感光層に光照射をする工程において、円形
断面を維持すべく前記中空円筒基体自体を圧力室として
中空円筒基体の少なくとも一端から加圧気体が導入され
ることを特徴とする。

【０００６】薄肉金属円筒体を回転させて観察したとこ
ろ、多かれ少なかれランダムに円筒体に生じる内部応力
にもかかわらず、適切な内部圧力を用いることによって
かなり高い精度で中空円筒体の断面を円形に形作ること
ができることが判明した。その結果、例えばレーザビー
ムを用いて中空円筒体に配置された感光層を露光してい
る間、中空円筒体が回転し、レーザビームが中空円筒体
の軸方向に移動する際でもレーザビーム焦点は常に感光
層の領域に維持されていた。すなわち、中空円筒体の形
状誤差は高い精度で補償され、優れたグラビア印刷結果
が得られた。

【０００７】中空円筒体は中実円筒体に比べて比較的軽
量であることから、例えば、感光層を適用したり、その
感光層を露光したり、金属を適用して円筒スクリーンを
形成したりする際に、円筒体の位置決めや支持をより簡
単に行うことができる。その結果、円筒体が扱いやすく
なり、一層単純にスクリーン印刷ステンシルの製造方法
を実行することができるようになる。

【０００８】中空円筒体の一端から気体を吹き込む場合
には、中空円筒体の他端を閉鎖してもよい。ただし、中
空円筒体の両端から気体を吹き込むこともできる。この
場合、加圧された空気が気体として用いられることが好
ましい。こういった加圧空気は、例えば、圧縮空気管回
路網から取り出されたり、円筒体の軸が回転機にクラン
プされる際に円筒体の軸に装着される軸流れ送風機を用
いて生成されたりする。

【０００９】前述したように、レーザビームを用いて感
光層を露光することができる。このレーザビームは、感
光層に衝突し、中空円筒体がその軸回りで回転する際に
は、中空円筒体の軸方向に偏光される。この場合、中空
円筒体から感光層を取り去る際には、レーザ照射を用い
て感光層を部分的に焼き払う。この焼き払いのためにレ
ーザビーム焦点は合わされる。前記感光層は、１層に形
成されても２層に形成されてもよく、２層に形成した場
合には、その感光層は、基体の外面上に位置する接着補
強層と、この接着補強層上に位置する着色層とを備え
る。

【００１０】層は、アクリル酸エステル（ａｃｒｙｌａ
ｔｅ）樹脂およびメタクリル酸エステル（ｍｅｔｈａｃ
ｒｙｌａｔｅ）樹脂や、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂（適用前または適用中に不飽和にされる）から
構成されることが好ましい。その際、共重合剤としてス
チレンを用いたり、共重合剤としてブタジエン樹脂およ
びスチレンを用いたり、橋かけポリウレタン樹脂（特に
接着促進層として）を用いたりすることができる。

【００１１】上部樹脂層すなわち樹脂被覆層は、特に、
導入されるレーザ照射を良好に吸収する特性を有するこ
とが望ましく、金属製の基体に直接適用される接着促進
層は、金属製の中空円筒体に対して強く接着作用を及ぼ
すことが望ましい。一般に、液体状態、すなわち、橋か
け結合に先立って接着促進層の濡れ性が高ければ接着作
用が強くなるといわれている。この接着能力を向上させ
るには、例えば、表面張力を減少させる界面活性物質
（例えば、アルコール）を用いればよい。被覆層の接着
力は、機械的効果や物理化学的効果によってもたらされ
る。

【００１２】機械的効果はクランプ効果（ホック効果）
からなり、金属壁の表面荒さが貢献する。液状の接着促
進剤の表面張力が比較的低い場合には、接着促進剤が表
面荒さの奥深くまで浸透することができる。しかしなが
ら、これらの領域から残っている空気を完全に追い出す
ことは不可能である。

【００１３】接着力の物理化学効果には、化学吸着や分
子間力（ファンデルワールス力）が含まれる。これらの
力は、実際に濡れている領域の広さに依存する。

【００１４】接着促進層は良好な濡れ性を有することが
望ましい。例えば、ポリウレタンはイソシアナート（Ｄ
ｅｓｍｏｄｕｒｅ）およびポリエステル（Ｄｅｓｍｏｐ
ｈｅｎｅ）の付加重合生成物であって、特にイソシアナ
ートは物理化学的接着力成分を増強させる。

【００１５】２層構造の被覆層の高吸収性を向上させる
には、例えばカーボンブラックといった着色顔料を微細
分布に含ませればよい。レーザ照射は、複数回の跳ね返
りの結果として着色粒子の間で消え失せ、その結果、樹
脂層に直接に解放される熱エネルギに変換される。すな
わち、レーザ照射は分解されてしまうのである。したが
って、レーザ照射に対する樹脂基板の透過性が高くとも
問題にはならない。一般に被覆層は１０〜２０μｍとい
った薄さに形成されることから、ある１つの層から解き
放された熱は対流によって他の層（例えば、接着促進
層）に運ばれるのである。

【００１６】感光層を２層に分割することによって、後
続するプリント工程で作用する負荷に対して上部被覆層
を適応させることができるといった効果が生じる。被覆
層の樹脂ベース物質を選択する際には、プリント工程で
の機械的負荷や化学的負荷に抵抗する能力が念頭に置か
れる。例えば、二酸化ケイ素を大量に分散させて加える
ことによってすり減り抵抗を増加させることができると
いった具合である。接着促進層の選択にあたっては、金
属性シリンダに対して接着力が強いことが考慮される。
また、感光層を取り去るには、レーザ照射によって重合
された感光層を現像するといった手法を採用することも
できる。重合作用によって露光された感光層は硬化し、
その位置を維持する一方で、非露光部は現像工程におい
て除去される。

【００１７】さらに、本発明の改良によれば、重合可能
な感光層が用いられる。この感光層は、中空シリンダの
表面に位置する少なくとも１層の着色された第１樹脂層
と、この第１樹脂層の上に位置する透明かつ光増感性を
持った第２樹脂層とを有する。

【００１８】第１樹脂層は、エネルギ散逸によって光エ
ネルギを吸収する顔料を用いて着色される。こういった
顔料は、第１樹脂層に感光性を全く与えないか、与えた
としても非常に弱い感光性を与える。この第１樹脂層上
に形成される第２樹脂層は薄く、望ましくは非常に透明
に形成され、高い比率で光増感剤を含有する。続いて、
層形成された中空シリンダは、照射を用いてパターンに
沿って露光される。その照射には、光増感剤が反応する
波長のものが用いられる。この波長は、例えば、３８０
〜５３２ｎｍの範囲に設定され、こういった波長を得る
ために適切なレーザが用いられる。いずれの樹脂層も平
均的に５〜１０μｍの厚さを有する。

【００１９】こうした手法の利点として、不要な重合現
象を防止することが挙げられる。すなわち、中空シリン
ダの表面に存在する凸凹から反射または散乱される光に
よって最初に露光される樹脂層では、重合現象が防止さ
れるのである。したがって、比較的厚みのある層でも樹
脂構造を微細に構成することが可能となり、その結果、
後続する現像工程での分離現象が防止される。

【００２０】こういった層は、基本的な樹脂構造と、光
開始剤と、顔料着色料とから構成される。樹脂構造とし
ては、ヒドロキシメチルアクリル酸エステル（ｈｙｄｒ
ｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）や芳香族アク
リル酸エステル（ａｒｏｍａｔｉｃａｃｒｙｌａｔ
ｅ）、メタクリル酸メチル（ｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃ
ｒｙｌａｔｅ）、ポリエポキシド（ｐｏｌｙｅｐｏｘｉ
ｄｅ）といった化合物やこれらの共重合物が用いられ
る。

【００２１】光増感剤または光開始剤として、例えばチ
タノセンジクロリド、μ−クロロビス−μ−メチレン化
チタン（μ−ｃｈｌｏｒｏｂｉｓ−μ−ｍｅｔｈｙｌｅ
ｎｅｔｉｔａｎｉｕｍ）およびメチルトリスチタン（ｍ
ｅｔｈｙｌｔｒｉｓｔｉｔａｎｉｕｍ）といったチタ
ノセンやＮ−ビニルピロリドン、フェロセンあるいはこ
れらの混合物が用いられる。

【００２２】着色料としては、よく知られている着色顔
料が用いられる。ただし、これらの顔料は非常に微細に
分布され（約１μｍの粒子サイズ）樹脂物質内に存在
し、顔料同士の間に樹脂チャネルが形成される。かかる
構成によれば、光が反射する度に、エネルギ逸脱によっ
て光エネルギが部分的に吸収され、最終的に熱に変換さ
れる。この熱による温度上昇は、しかしながら、熱誘導
の橋かけ結合を開始させるほど高くはならない。

【００２３】第１樹脂層は、露光中に自由となる遊離基
を捕らえる物質を含むことが望ましい。これらの遊離基
が結果的に重合工程において用いられなければ、ある程
度輪郭線の幅が広がってしまうことを防止することがで
きる。

【００２４】さらに、本発明の改良によれば、スクリー
ン開口が次々と様々な間隔を持つように感光層は露光さ
れる。

【００２５】マトリックス製版の場合、すなわち、中空
シリンダおよび感光層からなるシステムによって製版を
行う場合、スクリーン開口同士の間隔を変化させること
によってハーフトーンを実現することができる。

【００２６】ステンシル製版、すなわち、中空シリンダ
および感光層を備えるシステムでの製版では、ハーフト
ーンの手法を用いてスクリーン開口同士の間隔を様々な
距離に実現することができる。プリント板の使用時すな
わちプリント時に様々なインク強度が用いられるハーフ
トーンは、基本的に２つの異なる手法によって生成され
る。

【００２７】第１の手法では、異なるサイズのスクリー
ン開口がデザインされる。この手法が用いられるのは、
既にスクリーンが製作され、均一の大きさのスクリーン
開口が存在し、スクリーン開口同士が均一な間隔を持つ
場合である。この場合には、スクリーン開口がいったん
コーティングによって閉鎖され、このコーティングが任
意に除去される。例えば、一方のスクリーン開口群はレ
ーザによって露光され、他のスクリーン開口群は閉鎖状
態が保たれる。

【００２８】第２の手法では、均一な大きさのスクリー
ン開口が様々な間隔で配置される。印刷したい基板に対
して少ないインクを適用したい場合には間隔を広げてい
くのである。

【００２９】前述の第１の手法によれば、不均一なパタ
ーンや障害物が重ねられたパターンが生成されてしま
い、インクの一種の波紋パターンにつながってしまう。
一方、本発明に適用される第２の手法によれば、スクリ
ーン開口同士の間隔が変化させられるので、インクの重
ね合わせによって生成される混合色が一層均一に形成さ
れることとなる。

【００３０】さらに、本発明の改良によれば、感光層の
取り去られた部分に金属を充填する際、基体を内側から
補強する。この補強は、例えば、基体の内部にホースを
導入することによって実現される。このホースは、例え
ばゴム材からなり、基体の内壁に接触する。このように
して、基体すなわち中空シリンダは丸く膨張させられる
と共に、金属を適用する際に作用する機械的な荷重にも
かかわらず安定した寸法状態を維持する。ホースに空気
を吹き込んで膨張させれば、補強作用を向上させること
ができる。

【００３１】金属としては、例えば、ニッケルが挙げら
れ、このニッケルは電気メッキによって適用されること
ができる。中空シリンダの内部からの補強によって、例
えば、電解質漕からの浮力はほとんど補償されることと
なる。

【００３２】さらに、中空シリンダを基体として用いる
ことによって、中空シリンダ上に形成された円筒スクリ
ーンを容易に取り外すこともできる。適切な丸い物体を
用いて円筒スクリーンを半径方向から内側に押せばよい
のである。押した位置にくぼみが形成され、その結果、
金属スクリーンおよび基体すなわち中空シリンダ間の接
着力を破壊する局部的な剪断応力が発生する。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の好適な実施形態を説明する。

【００３４】本発明によれば、まず、薄肉中空シリンダ
に１層以上の感光被覆層が設けられる。中空シリンダ
は、連続した外面を持つ薄い金属シートから構成され
る。中空シリンダの肉厚は０．１〜０．３ｍｍの範囲に
収められる。中空シリンダの長さは数ｍに設定され、中
空シリンダの直径は数十ｃｍ程度に設定される。

【００３５】図１に示すように、中空シリンダ１の被覆
は、噴射ノズル２を用いて行うことができる。この場
合、噴射ノズル２から噴出された被覆は、微細化されて
噴霧３を形成し、中空シリンダ１の外面に堆積する。こ
の噴霧の堆積によって薄い被覆膜４が形成される。この
工程では、長手軸５回りで中空シリンダ１は回転し、噴
射ノズル２はその長手軸５に平行に低速で移動される。
図２には、環状の樋を用いて被覆層を中空シリンダに被
覆する場合が示される。環状樋６の内部には被覆乳濁液
７が配置される。シールリップ９がシール点８で環状樋
６をシールすることから、被覆乳濁液７が下方に漏れる
ことはない。環状樋６はゆっくりと矢印１０の方向に沿
って下降される。その結果、中空シリンダ１の外面には
薄い被覆膜４が形成される。被覆膜４を一層薄く凝結さ
せるには、環状樋６を下降させる移動速度を低くすれば
よい。

【００３６】図３には、前述の被覆工程の結果が示され
る。この図３では、縮尺度が部分的に異なっている。中
空シリンダ１の外面には被覆膜４が支持される。その被
覆膜４の厚みは、中空シリンダ１の直径やその肉厚に対
して誇張されて描かれている。

【００３７】図４には、図３に示される中空シリンダが
部分的に示される。感光性の被覆膜４は、光によって重
合される性能を有する。厳密にいえば、その光による重
合は、パターン条件に応じた露光に従って行われる。よ
り正確には、被覆膜４の露光部１１では、構造変化が生
起される。一般に、被覆膜４内に存在する二重結合は露
光によって分解され、被覆膜や樹脂中に存在する鎖状分
子と反応する。樹脂中にも同様に分解された二重結合が
存在する。その結果、橋かけ結合が発生し、被覆膜４は
硬化される。また、この橋かけ結合によって高い化学抵
抗が達成される。この化学抵抗によって、後続する現像
工程において、露光されていない部分すなわち抵抗の低
い樹脂部分は被覆層４から分解される。

【００３８】現像工程では、中空シリンダ１の外面に配
置されて露光された被覆膜４は、中空シリンダ１の全体
と共に、樋に満たされた現像媒体に浸される。被覆膜４
の非露光部１２は光の効果によって橋かけ結合しておら
ず、現像媒体によって分解される。現像液としては、例
えば、炭酸ナトリウムや水酸化カリウム、水酸化ナトリ
ウムといったアルカリ溶液が用いられることが望まし
い。こういった現像工程では、現像したい被覆膜４の表
面に、使用されていない現像溶液をシャワー状にスプレ
ーする。この現像工程の間、被覆膜が形成された中空シ
リンダ１は長手軸５回りで回転し、中空シリンダ１は部
分的に現像液に浸される。

【００３９】図５には、現像工程によって得られた結果
が示される。現像工程が終了すると、被覆膜４において
橋かけ結合した露光部１１は中空シリンダ１の外面に残
存する。

【００４０】その他、単一の被覆膜４に代わって、２層
構造の被覆膜を用いることもできる。この場合には、中
空シリンダ１の外面には、より光吸収力の強い被覆膜４
ａが直接に形成される。樹脂ベース化合物に光吸収顔料
を多量に加えることによってこの光吸収力が与えられ
る。この第１被覆膜４ａ上に、ほぼ透明であって多量の
増感剤を含んだ第２被覆膜４ｂが形成される。ただし、
橋かけ結合を引き起こす照射露光が樹脂材に捕らえられ
る光量に依存することから、この第２被覆膜４ｂを完全
に透明にすることはできない。このように光が捕らえら
れることによって、光化学反応が進行し、最終的に橋か
け結合を生起させることになる。こういった第１および
第２被覆膜４ａ、４ｂが適用される２層構造は、細かく
かつシャープな輪郭線を形成したい場合に特に有効であ
る。この２層構造では、下敷きとなる顔料入り被覆膜４
ａによって、わずかに傷の付いた中空シリンダ１の金属
表面によって生じる光の拡散効果を防止することがで
き、したがって、輪郭線の広がりは生じない。この手法
で必要とされる２つの異なる被覆膜４ａ、４ｂは、図１
および図２に詳述される方法のいずれかによって次々に
形成される。いずれの方法においても一方の被覆膜が形
成される度にその被覆膜は乾燥される。こういった重合
可能な被覆膜を露光するにはレーザビームが用いられ
る。この場合、レーザビームの波長は、例えば、３２０
〜５５０ｎｍの範囲に設定される。このレーザビームに
ついては後述される。

【００４１】しかしながら、図６に示すように、この露
光工程を実行するにあたって、熱消去やリトグラフ消去
を用いて、被覆膜４の露光部１３は直接に取り去られた
り、焼き払われたりしてもよい。この場合、レーザビー
ムには高い照射パワーが必要とされるが、環境的に影響
の大きい化学的な現像工程を不要にすることができる。

【００４２】続いて、中空シリンダ１に残存する樹脂被
覆膜４に対して熱硬化処理が行われる。こういった被覆
膜４は図５および図６に示される。１４０〜１６０℃程
度の温度で焼き付けあるいは焼き入れを行うことによっ
て、中空シリンダ１に残存する樹脂中に存在する全ての
二重結合に対して橋かけ結合が生じ、この熱硬化処理に
よって後続する処理工程でよい結果が得られることとな
る。

【００４３】この後続する処理は図７に概略的に示され
る。このニッケル形成処理は、電気メッキや化学的ニッ
ケル漕を通じて行われる。ニッケルは、橋かけ結合した
被覆膜４の間で露出されている中空シリンダ１の金属面
に蒸着する。こうしてウェブ１５とスクリーン開口１６
とを備えるニッケルスクリーン１４が形成される。

【００４４】前述した焼き付けや焼き入れの結果、残存
する被覆膜４には化学薬品に対する抵抗が付与され、漕
液内での膨潤が抑制されることとなる。特に、電気メッ
キを用いてニッケルを形成する場合には、化学薬品に対
して十分な抵抗を持たない膜に対して、膨潤が生じるこ
とがある。この膨潤の結果、残存する被覆膜を電流が通
過してしまい、ニッケルのビードが成長してウェブ１５
同士を接続し、最終的にスクリーン開口１６を塞いでし
まう。

【００４５】図７に従って中空シリンダ１にニッケルス
クリーン１４が形成されると、このニッケルスクリーン
１４は中空シリンダ１から取り外される。取り外された
ニッケルスクリーン１４は、スクリーン印刷ステンシル
として、例えば織物印刷に用いられる。ニッケルスクリ
ーン１４に均一に穴が開けられている限り、このニッケ
ルスクリーン１４に再度被覆膜を施して、パターンに従
ってニッケルスクリーン１４の開口を露光することもで
きる。

【００４６】次に、図８を参照し、被覆膜４が形成され
た中空シリンダ１を如何に扱えば図５および図６に示さ
れる構造が得られるかを詳述する。感光性の被覆膜４を
備える中空シリンダ１は、円錐形に形成された一対の支
持部材を通じて、回転式製版機にその両端を支持され
る。レーザビームを用いて、感光性の被覆膜には、図５
および図６に示す構造を備えるパターンイメージが形成
される。

【００４７】レーザビームを用いて被覆膜４自体を焼き
払いたい場合は、波長長さ１０．６μｍのＣＯ₂ガスレ
ーザが用いられる。前述した橋かけ結合を採用する場合
には、波長長さ３２０〜５５０ｎｍのレーザが用いられ
る。

【００４８】加えて、中空シリンダ１に円形断面を持た
せるために、中空シリンダ１の内部には空気やその他の
適切な作動ガスが吹き込まれる。この気体の吹き込みに
よって、露光工程や製版工程の間、中空シリンダ１は常
に可能な限り均一な円形に保たれる。そのために、中空
シリンダ１の内部では均一なガス圧力が保持される。

【００４９】図８には、中空シリンダを露光する露光装
置の全体構成が示される。中空シリンダ１には、図３を
用いて既に詳述した被覆膜４がその外面に支持されてい
る。中空シリンダ１は、完全に閉鎖された表面を備える
薄肉の金属製シリンダから構成される。この中空シリン
ダを製造するにあたって発生する少数のボアについては
議論しない。

【００５０】中空シリンダ１は２つの開口端を通じて支
持される。すなわち、支持コーン１７が中空シリンダ１
の心押し台側端部に係合し、支持コーン１８はシリンダ
１の主軸台側端部に係合する。主軸台１９には、中空シ
リンダ１に回転動作を与える回転駆動機が設けられる。
しかも、主軸側端部では、支持コーン１８によって可能
な限り気密に中空シリンダ１の開口端が閉塞される。空
気は、心押し台２１の中空軸２０を通じて中空シリンダ
１の内部に導入される。空気の圧力は、周囲の圧力に対
して適度に上昇させられている。この空気を送り込むに
は、例えば、円心型送風機２２が設けられる。この円心
型送風機２２によって、圧縮空気は空気ライン２３を通
じて中空軸２０に供給される。

【００５１】キャリッジ２４は、中空シリンダ１が回転
している間、中空シリンダ１の長手軸５の方向に移動す
る。キャリッジ２４上には固体レーザ２５が設置され、
この固体レーザ２５はキャリッジ２４と共に移動しなが
らパターン情報に従ってオンオフ制御される。この場
合、固体レーザ２５からのレーザビームは、キャリッジ
２４に搭載された偏光ミラー２６によって偏光される。
この偏光によって、レーザビームは、中空シリンダ１の
半径方向から中空シリンダ１の表面に突き当たる。キャ
リッジ２４を駆動するスピンドル２７は、ステップモー
タ２８にフランジ結合される。ガイド２９の案内によっ
て、キャリッジ２４の正確な水平方向移動が補償され
る。これらガイド２９は、マシンヘッド３０にしっかり
と固定され、中空シリンダ１の長手方向５に平行に移動
する。

【００５２】脚３１上に配設されたマシンヘッド３０に
は、心押し台２１および主軸台１９が支持される。心押
し台２１は、中空シリンダ１の長手方向に変位すること
ができる。この変位を実現するために、心押し台２１
は、マシンヘッド３０に固着されたガイド３２上に配置
される。その結果、中空シリンダ１の長さに応じて心押
し台２１の位置を調整することができ、加えて、中空シ
リンダ１を交換する際に中空シリンダ１から心押し台２
１を引き離すことができる。心押し台２１が引き離され
れば、したがって、中空シリンダ１をマシンから後方に
単に引き抜くことができる。

【００５３】角度伝達機（エンコーダ）３３は、データ
ライン３５を通じてコンピュータ３４に中空シリンダ１
の角位置を供給する。コンピュータ３４は、図示しない
制御ユニットを通じて、ライン３６からステップモータ
２８にステップパルスを伝達する。固体レーザ２５に
は、ライン３７を通じてコンピュータ３４からオンオフ
指令が伝達される。

【００５４】図８に示す装置に中空シリンダ１がクラン
プされると、曲げモーメントがマシンヘッド３０に作用
する。この曲げモーメントは、心押し台２１および主軸
台１９に作用する全圧力と、中空シリンダ１の回転軸５
およびマシンヘッド３０の重心軸間の距離との積によっ
て表される。この曲げモーメントによって、主軸台１９
および心押し台２１間の領域では、マシンヘッド３０が
中空シリンダ１に向かって湾曲する。

【００５５】こういった変形は、製版機の全体寸法に対
して非常に小さいものではあるが、マシンヘッド３０に
設置されて製版キャリッジ２４を案内するガイド２９
が、中空シリンダ１の回転軸すなわち中空シリンダ１の
母線に対して湾曲してしまう。その湾曲の大きさは、特
に、精密な製版を行っている場合に顕著に観られること
がある。

【００５６】このような湾曲の効果に対抗するために、
中空シリンダ１の内部には、シールピストン３８が装着
される。このシールピストン３８は中空シリンダ１の軸
方向に移動することができる。このようにシールピスト
ン３８を中空シリンダ１に装着すれば、シールピストン
３８が内壁をシールし、そのシールピストンが受ける圧
力を紐といったストランド要素によって心押し台２１に
伝達することができる。この圧力の伝達作用によって、
もはやマシンヘッド３２には曲げモーメントは作用しな
い。ストランド要素内の力は、張力として心押し台２１
に作用する。その張力の大きさは、心押し台２１に作用
する全圧力に相当し、張力の向きは、心押し台２１に作
用する全圧力の方向と逆向きとなる。ここで重要なの
は、このストランド要素を通じて心押し台２１には反力
が伝達されないことである。この反力を伝達させないた
めに、ストランド要素は少なくとも中空シリンダ１の回
転軸５に沿って設置される。場合によっては、第１およ
び第２偏向ローラにそのストランド要素を案内させても
よく、例えば、紐用ドラムに巻き付けたり、紐用ドラム
からの巻きを解いたりすることができる。ただし、スト
ランド要素の経路が回転軸５の位置からいくらか離れて
いてもよい。その離隔は、デザインとマシンヘッド３０
の剛性との関係に依存することとなる。このような離隔
が許されるのは、製版イメージにおいてマシンヘッド３
０の湾曲が目立つのがその湾曲が任意の閾値を超えた場
合だけであるからである。

【００５７】シールピストン３８は、支持コーン１８に
できるだけ近づくように駆動される。ただし、シールピ
ストン３８は、支持コーン１８に接触はしない。中空シ
リンダ１に吹き込まれる空気によって、シールピストン
３８は支持コーン１８に向かって移動する。製版作業が
終了すると、シールピストン３８はストランド要素の働
きによって支持コーン１７に向かって引っ張られる。シ
ールピストン３８が支持コーン１７に受けとめられるこ
とから支持コーン１７からシールピストン３８を落下さ
せることなく製版機から中空シリンダ１を取り外すこと
ができる。

【００５８】シールピストン３８は、例えば、ボールベ
アリングを通じて中央張力アンカに支持されてもよい。
かかる支持構造によれば、中空シリンダ１が回転する
と、その回転に伴ってシールピストン３８は、張力アン
カ回りで回転する。この張力アンカはストランド要素ま
たは紐に結合され、同時に、この張力アンカによってシ
ールピストン３８は中空シリンダ１の軸方向に沿って駆
動される。

【００５９】図８に示す装置の働きによって製版工程が
完了すると、前述した現像工程が行われ、図５および図
６に示す構造が得られる。この現像工程に続いて、スク
リーンの形成と、図９〜図１１に従った中空シリンダか
らのスクリーンの取り外しが行われる。

【００６０】中空シリンダ１上の感光被覆膜４（フォト
レジスト層）の露光および現像が終了すると、中空シリ
ンダ１の外面には被覆膜の小さな点から構成されるパタ
ーンイメージが形成されている。この被覆膜は、水に対
して抵抗があり、ある程度は化学薬品に対して抵抗があ
ることから、後続する処理工程によっても被覆膜は残存
することとなる。この後続する処理工程では、酸性より
の塩化ニッケル電解質や硫酸化ニッケル電解質の中で表
面に純粋なニッケルが電気メッキされる。この処理工程
の中で、被覆膜の点は中空シリンダ１の表面から分離す
ることはない。この場合、電解質のｐＨ値は３〜４の値
に設定される。また電解質の温度は４０〜６０℃の間に
設定される。被覆膜が、ほとんどアクリル酸エステルと
いった合成樹脂によって構成され、電解質の作用中であ
っても絶縁性を維持する必要がある。

【００６１】図９には、電気メッキ漕の中でニッケルを
形成するニッケル形成工程が示される。電解質３９に
は、薄肉の中空シリンダ１が部分的に浸されている。こ
の電解質３９は、絶縁性プラスティックからなる樋４０
の中に配設される。中空シリンダ１の内部には、肉厚３
〜４ｍｍのゴムホース４１が配置される。このゴムホー
ス４１は１〜２ｂａｒの圧縮空気によって満たされてい
る。この圧縮空気の働きによって、中空シリンダ１はほ
ぼその丸い形状を維持するだけでなく、電解質漕からの
浮力である加重が作用しても、寸法的に安定を維持す
る。通常、中空シリンダ１の直径は２００〜３５０ｍｍ
程度に設定され、中空シリンダ１の長さは２０００〜４
０００ｍｍの範囲に設定される。電解質に対して浸され
る中空シリンダの深さは、常に、中空シリンダ１の湾曲
が２、３０ｍｍを超えないように設定される。アノード
かご４２によって、＋２０ｖ〜＋４０ｖの直流電流が供
給され、その一方で中空シリンダ１は図示しないスリッ
プリング接点を介してゼロ電位に接続される。アノード
かご４２の内部にはニッケルの塊が配置され、このニッ
ケルの塊は、印加される電圧によって電解質に融解す
る。同時に、カソードとして接続された中空シリンダの
表面にはニッケルが蒸着される。ニッケル形成工程の間
装置全体はリッド４３によって覆われ、その結果、漕の
中に埃などが侵入することはなく、内部の蒸気が漏れ出
すこともない。電解質３９が常に均一な濃度を保ち、形
成された水素の泡が中空シリンダ１の表面にこびりつか
ないように、管４４を通じて樋４０底面から空気が吹き
込まれる。加えて、中空シリンダ１は矢印４５の方向に
回転されることから、中空シリンダの表面には純粋なニ
ッケルの均一な薄膜が形成される。すなわち、その薄膜
は被覆膜によって覆われていない中空シリンダの表面に
形成される。被覆膜によって覆われた点では、小さなス
クリーン開口が維持される。先立つ処理工程において、
被覆膜が小さな絶縁性の点として形成されていたからで
ある。０．１ｍｍ程度の厚さの純粋なニッケル膜４６が
成長した時点で中空シリンダ１は漕から持ち上げられて
外に出される。

【００６２】ここで、中空シリンダ１で少なくとも表面
がニッケルによって構成されている場合、漕内に中空シ
リンダが設置される以前に、中空シリンダ１の外面には
既に非常に薄い酸化ニッケル膜が形成されている。この
酸化ニッケル膜は導電率を悪化させることはなく、中空
シリンダに軽くクロム酸を注いでその酸化ニッケル膜を
強化させることさえある。空気中のニッケルに通常みら
れるこの酸化ニッケル膜によれば、親和力によって形成
された純粋ニッケル膜４６の接着力はかなり減少されて
しまう。しかしながら、いったん確立された接着力は残
存し続ける。でなければ、この純粋ニッケル膜４６は漕
の中でしわになってしまう。すなわち、曲げ圧力加重が
作用する側面すなわち漕に浸される中空シリンダの下半
分では、中空シリンダ１に作用する曲げ加重の結果純粋
ニッケル膜４６が使いものにならなくなってしまう。

【００６３】確かに、添加物の加え方や、漕の制御の仕
方（温度や特定の電流負荷）によっては、形成された純
粋なニッケル膜４６内部に圧力応力が確立される可能性
がある。この可能性に拘わらず、酸化ニッケルが構成さ
れる中空シリンダ１表面からニッケル膜４６の接着力を
解放する必要がある。この接着力の解放は、酸化ニッケ
ル層と純粋ニッケル膜４６とのスラスト応力を解放する
ことによってなされるのがよい。

【００６４】図１０および図１１に示すように、外面に
形成された純粋ニッケル膜４６と共に漕から取り上げら
れた中空シリンダ１は、太めの丸い道具４７の作用によ
って変形される。この道具４７は、中空シリンダ１の中
心に向かって中空シリンダ１を半径方向から押圧する。
中空シリンダ１の内側にはホース４１が存在していても
よい。しかも、この作業の間、中空シリンダ１は矢印４
８の方向に回転する。その結果、中空シリンダ１は、純
粋ニッケル膜４６と共にわずかに内側にへこみ、圧縮点
では、図１１に示すように局部的なスラスト応力４９が
達成されるくぼみが形成される。このスラスト応力４９
によって、酸化ニッケル層と純粋ニッケル膜４６との間
の接着力は解消される。この様子を明らかにするために
図１１にはホース４１が示されていない。ニッケル形成
工程の間、純粋ニッケル膜４６内では低い圧力応力しか
確立されないため、純粋ニッケル膜４６の直径は若干大
きくなり、パターンが描かれ純粋ニッケル膜４６（図７
を参照）から構成されるスクリーン１４のスリーブは、
続いて中空シリンダ１から取り外されることとなる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、中空円筒
基体の内部に気体を導入することによって円形断面を維
持するので、簡単な構成で、スクリーン印刷ステンシル
の製作に軽量な基体を使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】中空シリンダの表面に感光層を噴霧する工程
を示す図である。

【図２】中空シリンダの表面に感光層を形成する工程
を示す図である。

【図３】感光層が形成された中空シリンダの長手方向
に沿った垂直断面図である。

【図４】感光層が露光され、部分的に重合された状態
を示す図である。

【図５】現像された状態を示す図である。

【図６】熱消去またはリソグラフ消去によって感光層
が除去された状態を示す図である。

【図７】電気メッキによって金属層が形成された状態
を示す図である。

【図８】中空シリンダおよび感光層の複合体を露光す
る装置の全体構成図である。

【図９】複合体に金属層を形成する工程を示す図であ
る。

【図１０】複合体から金属層を分離させる工程を示す
図である。

【図１１】窪みの力分布を示す図１０の部分断面図で
ある。

【符号の説明】

１中空円筒基体としての中空シリンダ、４感光層と
しての被覆膜、１１感光層の露光部、１２感光層の非
露光部、１３感光層の露光部、１４円筒スクリーン
としてのニッケルスクリーン、１６スクリーン開口、
２５固体レーザ、４１ゴムホース。

フロントページの続き (56)参考文献特開平４−347635（ＪＰ，Ａ) 特開平２−4261（ＪＰ，Ａ) 特公昭61−51549（ＪＰ，Ｂ２) 特公昭61−11791（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭51−1841（ＪＰ，Ｙ１) 米国特許4806727（ＵＳ，Ａ) 米国特許5384007（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41C 1/00 - 1/18 G03F 7/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】中空円筒基体の外面に感光層を設ける工
程と、前記中空円筒基体の感光層に所定のスクリーンパ
ターンに従った光照射をする工程と、前記照射パターン
に従って前記感光層を前記中空円筒基体から取り去る工
程と、感光層の取り去られた部分に金属を充填して円筒
スクリーンを形成する工程と、前記中空円筒基体から形
成した円筒スクリーンを取り外す工程とを備えたスクリ
ーン印刷ステンシルの製造方法であって、前記中空円筒基体の感光層に光照射をする工程におい
て、円形断面を維持すべく前記中空円筒基体自体を圧力
室として中空円筒基体の少なくとも一端から加圧気体が
導入されることを特徴とするスクリーン印刷ステンシル
の製造方法。
【請求項２】請求項１に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、前記気体は基体の両端から吹
き込まれることを特徴とするスクリーン印刷ステンシル
の製造方法。
【請求項３】請求項１または２に記載のスクリーン印
刷ステンシルの製造方法において、前記気体として空気
を用いたことを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの
製造方法。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載のスクリ
ーン印刷ステンシルの製造方法において、感光層はレー
ザビームによって露光されることを特徴とするスクリー
ン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項５】請求項４に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、レーザ照射を用いて前記感光
層を焼き払うことによって感光層を外面から取り去るこ
とを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項６】請求項５に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、前記感光層は、前記基体の外
面上に位置する接着補強層と、この接着補強層上に位置
する着色層とを備えることを特徴とするスクリーン印刷
ステンシルの製造方法。
【請求項７】請求項４に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、レーザ照射を用いて前記感光
層を重合した後、その感光層を現像することによって感
光層を前記基体から取り去ることを特徴とするスクリー
ン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項８】請求項７に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、前記感光層は、前記基体の外
面上に位置する少なくとも１層の着色第１樹脂層と、こ
の第１樹脂層上に位置する透明増感第２樹脂層とを備え
ることを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの製造方
法。
【請求項９】請求項８に記載のスクリーン印刷ステン
シルの製造方法において、前記第１樹脂層は、前記第２
樹脂層よりも弱く増感されることを特徴とするスクリー
ン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項１０】請求項８または９に記載のスクリーン
印刷ステンシルの製造方法において、前記第１樹脂層
は、露光中に自由となる遊離基を捕らえる物質を含むこ
とを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項１１】請求項４〜１０のいずれかに記載のス
クリーン印刷ステンシルの製造方法において、スクリー
ン開口が次々と様々な間隔を持つように前記感光層は露
光されることを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの
製造方法。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載のス
クリーン印刷ステンシルの製造方法において、感光層の
取り去られた部分に金属を充填する際、基体を内側から
補強することを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの
製造方法。
【請求項１３】請求項１２に記載のスクリーン印刷ス
テンシルの製造方法において、前記基体の内部にその内
壁に接するホースを導入することによって前記基体を補
強することを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの製
造方法。
【請求項１４】請求項１３に記載のスクリーン印刷ス
テンシルの製造方法において、前記ホースは膨らまされ
ることを特徴とするスクリーン印刷ステンシルの製造方
法。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれかに記載のス
クリーン印刷ステンシルの製造方法において、前記金属
としてニッケルが用いられることを特徴とするスクリー
ン印刷ステンシルの製造方法。
【請求項１６】請求項１〜１５のいずれかに記載のス
クリーン印刷ステンシルの製造方法において、前記基体
は内側に容易に変形し、これによって基体から円筒スク
リーンが取り外されることを特徴とするスクリーン印刷
ステンシルの製造方法。