JPS6112503B2 - - Google Patents
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- JPS6112503B2 JPS6112503B2 JP964479A JP964479A JPS6112503B2 JP S6112503 B2 JPS6112503 B2 JP S6112503B2 JP 964479 A JP964479 A JP 964479A JP 964479 A JP964479 A JP 964479A JP S6112503 B2 JPS6112503 B2 JP S6112503B2
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- flash discharge
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Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
本発明は、感光性樹脂層の硬化方法に関する。
感光性樹脂が世の注目を引きはじめてから未だ
10数年間しか経ていないが、その用途開発には目
をみはるものがあり、製版材料から、最近では、
印刷インキ、塗料、接着剤まで、工業的利用が拡
大された。 利用形態は、いづれも板、膜、図形、文字等の
層の形態をなしていて、紫外線照射によつて液状
の層を固体状に硬化させている。化学反応論的に
は、紫外線による低分子物質の光重合であるが、
塗料やインキ関係などではこれらを「乾燥」など
と呼ぶことがある。 従来、これらの感光性樹脂層を硬化させるにあ
たつて用いられていた紫外線照射光源は、水銀放
電灯もしくは、水銀放電灯に更に他の金属を封入
した混合金属蒸気放電灯であつて、 (イ) 設計全光量が安全放射されるまでに、点灯後
数分必要とすること、最も改良されたこの種放
電灯でも数十秒必要とすること、したがつて、
作業性が著しく悪い欠点がある。 (ロ) 上記(イ)の欠点を解消するために、放電灯を連
続点灯させておいて、放電灯を内蔵する灯具に
シヤツターを設け、シヤツターの間欠開閉作業
をすること、したがつて、灯具の構成、取扱い
が煩雑な欠点、不必要な電力消費がある欠点が
ある。 (ハ) この種放電灯では、感光に有効な波長域の光
を効率よく放出させるために放電灯の管壁を高
温に保持し、高い金属蒸気圧を得るようにする
が、放電灯が短寿命になりやすい欠点、熱の放
散が大きく、照射時間との絡みで、図形、文字
のように細い線の組み合せの場合、光化学反応
の他に熱化学反応もしくは物理的な悪影響も生
ずる欠点がある。 など、種々の欠点がある。 本発明の目的は、上記種々の欠点を解消するた
めに、感光性樹脂層の硬化方法を抜本的に改めた
新規な硬化方法を提供することにあり、その特徴
は、 ガラスバルブに主成分として稀ガスを充填して
なる閃光放電灯の発光を、そのエネルギー放散密
度Ｑを、0.1≦Ｑ≦450に制御せしめて、その発光
エネルギーで、4500Å以下の波長領域に主感光特
性のある未硬化の感光性樹脂層を硬化させること
にある。 ここにおいて、Ｑはエネルギー放散密度（単位
ジユール／cm3・msec）であつて、 Ｑ＝Ｊ／（Ｐ／４D2Lt） Ｊ：発光の電気入力エネルギー（ジユー
ル） Ｄ：閃光放電灯のバルブ内径（cm） Ｌ：閃光放電路長（cm） ｔ：電流波形の尖頭値の１／３の位置における パルス巾（１／３波高長・msec） Ｐ：円周率 である。 この式から分るように、Ｑは閃光放電灯の単位
体積当りの平均消費電力に対応しているが、スペ
クトルの分布とその強度のフアクターであり、同
一体積の閃光放電灯で電気入力を変化させてＱを
変化させたときは、第３図に示すように、Ｑが大
きくなる程、短波長域が出やすく、同一の電気入
力では、閃光放電灯が小さい方が短波長域が出や
すい。 つまり、紫外線照射源として冷光源であり、し
かも瞬間的に設計全光量の得られる閃光放電灯を
利用し、その閃光発光を特定電気入力の条件で硬
化に必要な波長域を強く出させて効果的に使用
し、適切に制御することにある。 ところで、閃光放電灯自体は、産業界で既に
種々の目的に使用されているが、本発明の感光性
樹脂層の硬化方法に利用するにあたつては、かな
り利用条件を研究する必要のあることが分り、本
発明は係る研究成果の一環である。 すなわち、第１図は、アクリル板１に約20ミク
ロンの厚さで印刷されたインキ層２を硬化させる
にあたつて、ミラー３を近接配置した閃光放電灯
４で行なうところを示したものであり、第２図
は、上記閃光放電灯４の構成の一例とその電源回
路を示している。３′は閃光が無駄に離散するの
を防止し、閃光が被照射物に良好に導かれるよう
にした内面反射面の補助枠である。５はガラスバ
ルブ、６はその両端を気密に封ずるメタルキヤツ
プ、７は陰極、８は陽極であり、Ｌは閃光放電路
長、Ｄはバルブ内径を示す。さらに、この閃光放
電灯４を発光させる電源回路は、充電抵抗Ｒ、放
電用コンデンサーＣ、トリガースイツチSWを介
して結線された高電圧発生器HV、この高電圧発
生器に連なるトリガー電極９から成る。さて、こ
の閃光放電灯４を発光させるには、トリガースイ
ツチSWを閉成して、閃光放電灯４に高電界を与
え、陰陽極間の充填ガスをイオン化すれば、陰陽
極間を通して、放電用コンデンサの電荷が放出さ
れて、閃光放電灯４は閃光を発する。 上記インキは、例えば東華色素化学工業(株)の
「トーカUVキユアBF」であつて、4500Å以下の
波長領域に主感光特性のあるオフセツト用インキ
である。このインキは、閃光放電灯による閃光照
射によつて瞬間的に、しかも熱的悪影響なく硬化
する。例えば、放電路長Ｌ＝26cm、バルブ内径Ｄ
＝0.8cm、キセノンガス充填圧200mmHg、Ｑ＝20.4
になるようにＪ＝800ジユール、ｔ＝3msecで発
光させると、約20ミクロンの厚さに印刷された
図、記号、文字等の層は、瞬間的に、極めて良好
に硬化する。次に、バルブ内径Ｄ＝0.3cm以上、
放電路長Ｌ＝３cm以上のガラスバルブに、キセノ
ンその他の稀ガスまたは混合稀ガスを充填した閃
光放電灯を複数個製作し、内容積と電気入力Ｊと
パルス巾ｔを変化させることによりＱを変化さ
せ、硬化実験を行なつた。使用したインキは前記
の「トーカUVキユアBF」の黒色インキ、白色イ
ンキ、赤色インキの３種類であり、これらを約30
μｍの厚さでアクリル板に塗布して硬化させ、硬
化層の密着性を評価した。 硬化層の密着性を工場の現場レベルで簡易的に
評価する方法としては、3H鉛筆の鉛芯で硬化層
の表面を引つ掻いて荒さの程度を目視で観察する
方法、粘着テープを表面に貼りつけて剥離し、そ
のときの荒さを観察する方法、溶剤を滲み込ませ
た布で表面をこすり、そのときの荒さを観察する
方法などが知られているが、本試験では、3H鉛
筆の鉛芯で引つ掻く方法を採用した。その結果を
第１表に示すが、極めて良好なものを○印で、
やゝ良好であつて合否の境界のものを△印で、不
良なものを×印で表示した。
10数年間しか経ていないが、その用途開発には目
をみはるものがあり、製版材料から、最近では、
印刷インキ、塗料、接着剤まで、工業的利用が拡
大された。 利用形態は、いづれも板、膜、図形、文字等の
層の形態をなしていて、紫外線照射によつて液状
の層を固体状に硬化させている。化学反応論的に
は、紫外線による低分子物質の光重合であるが、
塗料やインキ関係などではこれらを「乾燥」など
と呼ぶことがある。 従来、これらの感光性樹脂層を硬化させるにあ
たつて用いられていた紫外線照射光源は、水銀放
電灯もしくは、水銀放電灯に更に他の金属を封入
した混合金属蒸気放電灯であつて、 (イ) 設計全光量が安全放射されるまでに、点灯後
数分必要とすること、最も改良されたこの種放
電灯でも数十秒必要とすること、したがつて、
作業性が著しく悪い欠点がある。 (ロ) 上記(イ)の欠点を解消するために、放電灯を連
続点灯させておいて、放電灯を内蔵する灯具に
シヤツターを設け、シヤツターの間欠開閉作業
をすること、したがつて、灯具の構成、取扱い
が煩雑な欠点、不必要な電力消費がある欠点が
ある。 (ハ) この種放電灯では、感光に有効な波長域の光
を効率よく放出させるために放電灯の管壁を高
温に保持し、高い金属蒸気圧を得るようにする
が、放電灯が短寿命になりやすい欠点、熱の放
散が大きく、照射時間との絡みで、図形、文字
のように細い線の組み合せの場合、光化学反応
の他に熱化学反応もしくは物理的な悪影響も生
ずる欠点がある。 など、種々の欠点がある。 本発明の目的は、上記種々の欠点を解消するた
めに、感光性樹脂層の硬化方法を抜本的に改めた
新規な硬化方法を提供することにあり、その特徴
は、 ガラスバルブに主成分として稀ガスを充填して
なる閃光放電灯の発光を、そのエネルギー放散密
度Ｑを、0.1≦Ｑ≦450に制御せしめて、その発光
エネルギーで、4500Å以下の波長領域に主感光特
性のある未硬化の感光性樹脂層を硬化させること
にある。 ここにおいて、Ｑはエネルギー放散密度（単位
ジユール／cm3・msec）であつて、 Ｑ＝Ｊ／（Ｐ／４D2Lt） Ｊ：発光の電気入力エネルギー（ジユー
ル） Ｄ：閃光放電灯のバルブ内径（cm） Ｌ：閃光放電路長（cm） ｔ：電流波形の尖頭値の１／３の位置における パルス巾（１／３波高長・msec） Ｐ：円周率 である。 この式から分るように、Ｑは閃光放電灯の単位
体積当りの平均消費電力に対応しているが、スペ
クトルの分布とその強度のフアクターであり、同
一体積の閃光放電灯で電気入力を変化させてＱを
変化させたときは、第３図に示すように、Ｑが大
きくなる程、短波長域が出やすく、同一の電気入
力では、閃光放電灯が小さい方が短波長域が出や
すい。 つまり、紫外線照射源として冷光源であり、し
かも瞬間的に設計全光量の得られる閃光放電灯を
利用し、その閃光発光を特定電気入力の条件で硬
化に必要な波長域を強く出させて効果的に使用
し、適切に制御することにある。 ところで、閃光放電灯自体は、産業界で既に
種々の目的に使用されているが、本発明の感光性
樹脂層の硬化方法に利用するにあたつては、かな
り利用条件を研究する必要のあることが分り、本
発明は係る研究成果の一環である。 すなわち、第１図は、アクリル板１に約20ミク
ロンの厚さで印刷されたインキ層２を硬化させる
にあたつて、ミラー３を近接配置した閃光放電灯
４で行なうところを示したものであり、第２図
は、上記閃光放電灯４の構成の一例とその電源回
路を示している。３′は閃光が無駄に離散するの
を防止し、閃光が被照射物に良好に導かれるよう
にした内面反射面の補助枠である。５はガラスバ
ルブ、６はその両端を気密に封ずるメタルキヤツ
プ、７は陰極、８は陽極であり、Ｌは閃光放電路
長、Ｄはバルブ内径を示す。さらに、この閃光放
電灯４を発光させる電源回路は、充電抵抗Ｒ、放
電用コンデンサーＣ、トリガースイツチSWを介
して結線された高電圧発生器HV、この高電圧発
生器に連なるトリガー電極９から成る。さて、こ
の閃光放電灯４を発光させるには、トリガースイ
ツチSWを閉成して、閃光放電灯４に高電界を与
え、陰陽極間の充填ガスをイオン化すれば、陰陽
極間を通して、放電用コンデンサの電荷が放出さ
れて、閃光放電灯４は閃光を発する。 上記インキは、例えば東華色素化学工業(株)の
「トーカUVキユアBF」であつて、4500Å以下の
波長領域に主感光特性のあるオフセツト用インキ
である。このインキは、閃光放電灯による閃光照
射によつて瞬間的に、しかも熱的悪影響なく硬化
する。例えば、放電路長Ｌ＝26cm、バルブ内径Ｄ
＝0.8cm、キセノンガス充填圧200mmHg、Ｑ＝20.4
になるようにＪ＝800ジユール、ｔ＝3msecで発
光させると、約20ミクロンの厚さに印刷された
図、記号、文字等の層は、瞬間的に、極めて良好
に硬化する。次に、バルブ内径Ｄ＝0.3cm以上、
放電路長Ｌ＝３cm以上のガラスバルブに、キセノ
ンその他の稀ガスまたは混合稀ガスを充填した閃
光放電灯を複数個製作し、内容積と電気入力Ｊと
パルス巾ｔを変化させることによりＱを変化さ
せ、硬化実験を行なつた。使用したインキは前記
の「トーカUVキユアBF」の黒色インキ、白色イ
ンキ、赤色インキの３種類であり、これらを約30
μｍの厚さでアクリル板に塗布して硬化させ、硬
化層の密着性を評価した。 硬化層の密着性を工場の現場レベルで簡易的に
評価する方法としては、3H鉛筆の鉛芯で硬化層
の表面を引つ掻いて荒さの程度を目視で観察する
方法、粘着テープを表面に貼りつけて剥離し、そ
のときの荒さを観察する方法、溶剤を滲み込ませ
た布で表面をこすり、そのときの荒さを観察する
方法などが知られているが、本試験では、3H鉛
筆の鉛芯で引つ掻く方法を採用した。その結果を
第１表に示すが、極めて良好なものを○印で、
やゝ良好であつて合否の境界のものを△印で、不
良なものを×印で表示した。
【表】
これから分るように、Ｑが0.1より小さくなる
と合否の境界のものが増加して未硬化部分が残
り、Ｑを0.1より大きくする必要がある。 次にＱの値を大きくして、硬化層の表面状態を
観察した。その結果を第２表に示すが、評価結果
の表示方法は第１表と同じである。 これから分るように、Ｑが450より大きいと硬
化層に発泡現象が見られ、×印のものが発生して
良好な結果が得られない。これらの理由
と合否の境界のものが増加して未硬化部分が残
り、Ｑを0.1より大きくする必要がある。 次にＱの値を大きくして、硬化層の表面状態を
観察した。その結果を第２表に示すが、評価結果
の表示方法は第１表と同じである。 これから分るように、Ｑが450より大きいと硬
化層に発泡現象が見られ、×印のものが発生して
良好な結果が得られない。これらの理由
【表】
としては、前者では、照射光において、4500Å以
下の波長領域の放出光が少なくなること、後者で
は、本発明では瞬間硬化であるので、照射エネル
ギーが瞬間的に大き過ぎても良くないことによる
ものと推定され、いづれにせよ、良好な結果は、
0.1≦Ｑ≦450において得られる。 本発明は上記の通り、紫外線照射源として冷光
源であり、しかも瞬間的に設計全光量の得られる
閃光放電灯を利用し、その閃光発光を適切に制御
することによつて、前記従来の欠点を一掃すると
ともに良好な硬化層を得るもので、実用上の価値
は著しく高い。
下の波長領域の放出光が少なくなること、後者で
は、本発明では瞬間硬化であるので、照射エネル
ギーが瞬間的に大き過ぎても良くないことによる
ものと推定され、いづれにせよ、良好な結果は、
0.1≦Ｑ≦450において得られる。 本発明は上記の通り、紫外線照射源として冷光
源であり、しかも瞬間的に設計全光量の得られる
閃光放電灯を利用し、その閃光発光を適切に制御
することによつて、前記従来の欠点を一掃すると
ともに良好な硬化層を得るもので、実用上の価値
は著しく高い。
第１図は、閃光放電灯の閃光で紙に樹脂を融着
する方法の説明図、第２図は、閃光放電灯とその
電源回路の説明図、第３図は、Ｑとスペクトルの
説明図である。 図において、１はアクリル板、２はインキ層、
３はミラー、４は閃光放電灯、５はバルブ、６は
メタルキヤツプ、７は陰極、８は陽極、９はトリ
ガー電極をそれぞれ示す。
する方法の説明図、第２図は、閃光放電灯とその
電源回路の説明図、第３図は、Ｑとスペクトルの
説明図である。 図において、１はアクリル板、２はインキ層、
３はミラー、４は閃光放電灯、５はバルブ、６は
メタルキヤツプ、７は陰極、８は陽極、９はトリ
ガー電極をそれぞれ示す。
Claims (1)
- １ ガラスバルブに主成分として稀ガスを充填し
てなる閃光放電灯の発光を、そのエネルギー放散
密度Ｑ（ジユール／cm3・msec）を、0.1≦Ｑ≦
450に制御せしめて、その発光エネルギーで、
4500Å以下の波長領域に主感光特性のある未硬化
の感光性樹脂層を硬化させることを特徴とする感
光性樹脂層硬化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP964479A JPS55102470A (en) | 1979-02-01 | 1979-02-01 | Hardening of photosensitive resin layer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP964479A JPS55102470A (en) | 1979-02-01 | 1979-02-01 | Hardening of photosensitive resin layer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55102470A JPS55102470A (en) | 1980-08-05 |
| JPS6112503B2 true JPS6112503B2 (ja) | 1986-04-08 |
Family
ID=11725919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP964479A Granted JPS55102470A (en) | 1979-02-01 | 1979-02-01 | Hardening of photosensitive resin layer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55102470A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4548688A (en) * | 1983-05-23 | 1985-10-22 | Fusion Semiconductor Systems | Hardening of photoresist |
-
1979
- 1979-02-01 JP JP964479A patent/JPS55102470A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55102470A (en) | 1980-08-05 |
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