凹版制版辊及其制造方法

专利名称：凹版制版辊及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种不用镀铬而制备具有足够强度的表面强化覆盖层、同 时具有极浅深度的凹槽的凹版制版辊及其制造方法，特别是涉及一种作为代替铬层的表面强化覆盖层而设置类金刚石碳(DLC)层、同时在凹版印 刷中实现足够的印刷浓度(光学浓度、透过率浓度)还有隐蔽性的凹版制 版辊及其制造方法。
背景技术：
现有的凹版制版辊中， 一般采用每1英寸具有175根网线、且最暗部 的凹槽深度为25ym 30um的版，并且，使用含有2、 3 u m以上粒子径 的占90%以上的无机颜料及有机颜料的凹版墨进行凹版印刷。墨的基本组成是主要成分由四种组成颜料，其是对墨着色的物质； 树脂，其是将颜料粘固在被印刷物上并使其均匀分散的物质；溶剂，例如 载色料，其是调节墨流动性 转移性 干燥性等的物质；添加剂，其作为 辅助成分附加消泡和防止静电等各种效果。油性墨的溶剂使用甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸n—丙酯、MEK、 MIBK、 IPA、乙醇、n—丙醇等，水性墨的溶剂使用乙醇、n—丙醇、IPA、 水。甲苯.MEK等油性墨中使用的化学物质(1)刺激味强。(2)引火点 低、挥发性高，从而充满时容易着火'爆炸。(3)若吸入人体则危及健康。 (4)对环境有影响。(5)对碳酸气体排出量削减不利。在印刷工序中蒸发的溶剂等有机化合物(VOC) (1)排出到工厂外、 引起大气污染和工厂周边的恶臭问题。(2)没有排干净的充满在工厂内、 有着火，爆炸的危险性和危及作业员健康等作业环境的危险性。(3)没有蒸发干净的溶剂残留在薄膜上、成为印刷袋特有味道的原因。特别在食品行业成为问题。溶剂残留问题，不仅降低商品的图像，而且使用于食品有时损害风味、 或由于容易吸味而改变味道。水性墨基本上使用水和醇，从而解决了油性墨的诸多问题，不过，还 剩下乙醇残留问题。可是，乙醇+水既没有强烈剌激味，也不会改变内容 物的风味。乙醇带来的影响比对环境和健康上影响的容许范围低得多。工 厂内充满乙醇，也几乎没有臭味。可是，由于是醇就不能没有着火的危险， 不过与有机溶剂相比，危险系数低得多。利用现有激光制版制作的凹版， 一般采用每1英寸具有175根网线、 且最暗部的凹槽深度为25um 30um的版。在此条件下进行水性凹版印 刷，则墨的干燥速度慢，因此容易产生雾版。由于墨的千燥速度慢，因此， 印刷速度必须比使用油性墨的凹版印刷低，印刷效率(生产效率)变差。在水性凹版印刷中使用的版，为了加快墨干燥速度，而具有与油性凹 版印刷相比凹槽浅、网线数多的特征。从而，能够进行与油性不同质量风 格的印刷。 一般来说，色调明朗、另外网点再现性(细处)好、高光性好、 实现浅版化，从而墨使用量减少，由于墨使用量减少进而由溶剂造成的影 响也变小。根据专利文献9及10，提出了一种使用水性凹版墨、使用网眼 线数为200 400线、版深为10-17 ii m的版的凹版印刷方法。另外，凹版印刷中，是相对于凹版制版辊(凹版滚筒)形成与制版信 息对应的微小凹部(凹槽)并制作版面，且在该凹槽中填充墨并转印到被 印刷物上。普通的凹版制版辊中，在铝和铁等金属制中空辊的表面设置用 于版面形成的镀铜层(版材)，利用蚀刻在该镀铜层上形成与制版信息对 应的多个微小凹部(凹槽)，接下来，经由用以增加凹版制版辊的耐刷力 的镀铬形成硬质的铬层作为表面强化覆盖层，完成制版(版面制作)。可 是，目前的现状是在镀铬工序中由于使用毒性高的六价铬，因而除了增加 多余的成本以谋求维持作业安全以外，还存在公害产生的问题，期待一种 代替铬层的表面强化覆盖层的出现。另一方面，关于凹版制版辊(凹版滚筒)的制造，已知在形成了槽的 镀铜层上形成类金刚石碳(DLC)作为表面强化覆盖层来使用的技术(专 利文献1 3)和在镀铜层上形成DLC层后形成槽来制造印刷版的技术(专利文献4)，不过，DLC层与铜的密接性弱，存在容易剥离的问题。另外，本案申请人已经提出了在中空辊上形成橡胶或树脂层并在其上形成类金刚石碳(DLC)覆膜后、形成槽来制造凹版印刷版的技术(专利文献5~7)。 专利文献h特开平4一282296号公报 专利文献2:特开2002_ 172752号公报 专利文献3:特开2000 — 10300号公报 专利文献4:特开2002 —178653号公报 专利文献5:特开平11 — 309950号公报 专利文献6:特开平11一327124号公报 专利文献7:特开2000—15770号公报 专利文献8:特开2003_ 145952号公报 专利文献9:特开2001—30611号公报 专利文献10:特开2002—178622号公报本发明者鉴于上述现有技术的问题点，关于代替镀铬层的表面强化覆 盖层进行锐意研究，发现通过使用类金刚石碳(DLC)的薄层(例如，1 um厚度)从而能够获得具有与镀铬的厚层(例如，8ym厚度)匹敌的 强度且无毒性、完全不用担心公害产生的表面强化覆盖层。并且发现，通过采用该类金刚石碳(DLC)薄膜(例如，lPm厚度) 从而能够容易制造凹槽深度浅的凹版制版辊，且使用该具有深度浅的凹槽 的凹版制版辊进行印刷，从而能够确保必要的印刷浓度(光学浓度、透过 率浓度)，同时能够获得高精细的凹版印刷、且提高隐蔽性，墨的膜厚小、 干燥负载小，能够增大印刷速度，进而能够消除雾版，墨使用量变少，能 够降低印刷成本，完成了本发明。发明内容本发明的目的在于，提供一种新的凹版制版辊及其制造方法，其能够 具备无毒性且完全不用担心公害产生的表面强化覆盖层，同时耐刷力以及 印刷性能优异。为了解决上述课题，本发明的凹版制版辊的第l方式，包括中空辊、 设置在该中空辊表面且表面形成有多个凹槽的镀铜层、覆盖该镀铜层表面的类金刚石碳覆膜，其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5 ii m以上且小于10 y m。本发明的凹版制版辊的第2方式，包括中空辊、设置在该中空辊表面 且表面形成有多个凹槽的镀铜层、设置在该镀铜层表面的金属层、设置在 该金属层表面的该金属的碳化金属层和覆盖该碳化金属层表面的类金刚 石碳覆膜，其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5y m以上且小于10ym。本发明的凹版制版辊的制造方法的第l方式，包括准备中空辊的工序、 在该中空辊表面形成镀铜层的镀铜工序、在该镀铜层表面形成多个凹槽的 凹槽形成工序、在该镀铜层表面形成类金刚石碳覆膜的类金刚石碳覆膜形 成工序，其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5um 以上且小于10y m。本发明的凹版制版辊的制造方法的第2方式，包括准备中空辊的工序、 在该中空辊表面形成镀铜层的镀铜工序、在该镀铜层表面形成多个凹槽的 凹槽形成工序、在该镀铜层表面形成金属层的金属层形成工序、在该金属 层表面形成该金属的碳化金属层的碳化金属层形成工序、在该碳化金属层 表面形成类金刚石碳覆膜的类金刚石碳覆膜形成工序，其特征在于，由所 述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5 u m以上且小于10 u m。所述碳化金属层优选为碳化金属倾斜层，该碳化金属倾斜层中碳的组 成比被设定成碳的比率从所述金属层侧向所述类金刚石碳覆膜方向逐渐 增大。还有，通过夹有所述金属层及碳化金属层，从而类金刚石碳覆膜相 对于镀铜层的密接性提高。优选是所述镀铜层的厚度为50 200um，所述金属层的厚度为 0.001 lum、优选是0.001~0.05 n m，所述碳化金属层的厚度为0.1 1 y m 及所述类金刚石碳覆膜的厚度为0.1~2um。由所述类金刚石碳覆膜覆盖 的凹槽的深度，采用5um以上且小于10um，优选是能够采用6um以 上9um以下，更优选是7um以上8.5um以下。所述类金刚石碳覆膜的 厚度，采用0.1 2um，优选是0.5 1.5um，更优选是0.8 1.2 u m。最好是利用溅射法分别形成所述金属层、所述碳化金属层、优选碳化 金属倾斜层及所述类金刚石碳覆膜。所述金属优选是采用可碳化且与铜亲和性高的金属。最好是所述金属为从由钨(W)、硅(Si)、钛(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta) 及锆(Zr)组成的组中选择的一种或两种以上的金属。所述凹槽的形成利用蚀刻法或电子雕刻法进行即可，蚀刻法最好。在 此，蚀刻法是在凹版滚筒的版体面上涂敷感光液、直接烧结后，进行蚀刻 形成凹槽的方法。电子雕刻法是根据数字信号机械操作金刚石雕刻针，在 凹版滚筒的铜表面雕刻凹槽的方法。发明效果根据本发明，通过采用类金刚石碳(DLC)覆膜作为表面强化覆盖层， 从而能够省略镀铬工序，因此不使用毒性高的六价铬，不需要用以谋求作 业安全性的多余成本，而能够实现完全不用担心公害产生、而且类金刚石 碳(DLC)覆膜具有与铬层匹敌的强度、耐刷力也优异这样大的效果。类金刚石碳(DLC)覆膜即使是薄层(例如，0.1 2um)也具有与镀 铬层的厚层(例如，8um)匹敌的强度，从而通过使用该类金刚石碳(DLC) 的薄膜(例如，0.1 2um)从而实现以下这样大的效果，能够容易制造凹 槽深度浅的凹版制版辊，且使用该具有深度浅的凹槽的凹版制版辊进行印 刷，从而能够确保必要的印刷浓度(光学浓度、透过率浓度)，同时能够 获得高精细的凹版印刷、且提高隐蔽性，墨的膜厚小、干燥负载小，能够 增大印刷速度，进而能够消除雾版，墨使用量也变少，能够降低印刷成本， 另外在使用油性墨时也降低VOC排出量。


图1是模式性表示本发明的凹版制版辊的制造工序的说明图，(a)是 中空辊的整体截面图，(b)是表示在中空辊表面形成镀铜层的状态的局部 放大截面图，(c)是表示在中空辊的镀铜层上形成凹槽的状态的局部放大 截面图，(d)是表示在中空辊的镀铜层表面形成碳化钨层的状态的局部放 大截面图，(e)是表示在中空辊的金属层表面形成碳化金属层的状态的局 部放大截面图，(f)是表示在中空辊的碳化金属层表面覆盖类金刚石碳 (DLC)覆膜的状态的局部放大截面图。图2是表示本发明的凹版制版辊的制造方法的流程图。图3是本发明的凹版制版辊的主要部分的放大截面图。图4是表示凹槽的一个形成例的截面概略图，(a)表示利用本发明的 类金刚石碳(DLC)覆膜进行覆盖的情况，(b)表示利用现有的镀铬层进 行覆盖的情况。图5是图4的俯视图，(a)是图4 (a)的俯视图，(b)是图4 (b) 的俯视图。图6是表示凹槽的其他形成例的截面概略图，(a)表示利用本发明的 类金刚石碳(DLC)覆膜进行覆盖的情况，(b)表示利用现有的镀铬层进 行覆盖的情况。图7是表示利用本发明的类金刚石碳(DLC)覆膜进行覆盖的凹槽的 另外形成例的截面概略图。图中，IO —版母材(中空辊)，10a—凹版制版辊，ll一墨，12 —镀铜 层，13、 13a、 13b—隔壁部，14一凹槽，14a—由DLC覆膜覆盖的本发明 结构的凹槽，14b—由镀铬层覆盖的现有结构的凹槽，16 —金属层，18 — 碳化金属层、优选是碳化金属倾斜层，20—类金刚石碳(DLC)覆膜，21 一镀铬层。具体实施方式

以下说明本发明的实施方式，不过，这些实施方式只是例示性表示， 只要不脱离本发明的技术思想就能够进行各种变形是不言而喻的。图1是模式性表示本发明的凹版制版辊的制造工序的说明图，(a)是 中空辊的整体截面图，(b)是表示在中空辊表面形成镀铜层的状态的局部 放大截面图，(c)是表示在中空辊的镀铜层上形成凹槽的状态的局部放大 截面图，(d)是表示在中空辊的镀铜层表面形成金属层的状态的局部放大 截面图，(e)是表示在中空辊的金属层表面形成碳化金属层的状态的局部 放大截面图，(f)是表示在中空辊的碳化金属层表面覆盖类金刚石碳 (DLC)覆膜的状态的局部放大截面图。图2是表示本发明的凹版制版辊 的制造方法的流程图。图3是本发明的凹版制版辊的主要部分的放大截面 图。利用图1 图3说明本发明方法。图l (a)及图3中，符号10为版母材，采用由铝或铁等构成的金属制或碳素纤维强化树脂(CFRP)等强化树脂制中空辊(图2的步骤100)。在该中空辊10表面经由镀铜处理形成 镀铜层12 (图2的步骤102)。在该镀铜层12表面形成多个微小的凹部(凹槽)14(图2的步骤104)。 作为凹槽14的形成方法，能够采用蚀刻法(在版体面上涂敷感光液、直 接烧结后，进行蚀刻形成凹槽14)和电子雕刻法(根据数字信号机械操作 金刚石雕刻针，在铜表面形成凹槽14)等众所周知的方法，而蚀刻法最好。接下来，在形成了凹槽14的镀铜层12 (包括凹槽14)表面形成金属 层16 (图2的步骤106)。再在该金属层16表面形成该金属的碳化金属层、 优选是碳化金属倾斜层18 (图2的步骤108)。作为金属层16及碳化金属 层、优选是碳化金属倾斜层18的形成方法，能够适用溅射法、真空蒸镀 法(电子束法)、离子镀法、MBE (分子束外延法)、激光消融法、离子辅 助成膜法、等离子CVD法等众所周知的方法，而溅射法最好。所述金属优选是可碳化且与铜亲和性高的金属。作为该金属能够采用 钩(W)、硅(Si)、教(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta)及锆(Zr)等。所述碳化金属层、优选是碳化金属倾斜层18中的金属采用与所述金 属层16相同的金属。碳化金属倾斜层18中碳的组成比设定成碳的比率从 金属层16侧向后述的类金刚石碳(DLC)覆膜20方向逐渐增大。也就是 说，以碳的组成比从0%~逐渐地(呈阶段性或无阶段性)增大比率、最后 几乎达到100%的方式进行成膜。此时，碳化金属层、优选是碳化金属倾斜层18中碳的组成比的调整方 法采用众所周知的方法即可，例如利用溅射法(使用固体金属靶，在氩气 气氛中呈阶段性或无阶段性地逐渐增大碳氢气体、例如甲垸气体、乙烷气 体、丙垸气体、丁烷气体、乙炔气体等的注入量)，能够形成碳及金属两 者的组成比例按照碳化金属层18中碳的比例从镀铜层12侧向类金刚石碳 (DLC)覆膜20方向呈阶段性或无阶段性地逐渐增大这样变化的碳化金属 层、即碳化金属倾斜层18。这样，通过调整碳化金属层18的碳的比例，从而能够提高碳化金属层 18相对于金属层16及类金刚石碳(DLC)覆膜20双方的密接度。另夕卜，如 果碳氢气体的注入量一定，则能够形成碳及金属的组成比例一定的碳化金属层，能够进行与碳化金属倾斜层同样的作用。
接下来，在所述碳化金属层、优选是碳化金属倾斜层18的表面覆盖形
成类金刚石碳(DLC)覆膜20 (图2的步骤110)。作为类金刚石碳(DLC) 覆膜20的形成方法，与金属层16及碳化金属层、优选是碳化金属倾斜层18 的形成同样，能够适用溅射法、真空蒸镀法(电子束法)、离子镀法、MBE (分子束外延法)、激光消融法、离子辅助成膜法、等离子CVD法等众所 周知的方法，而溅射法最好。
覆盖上述的类金刚石碳(DLC)覆膜20，使该类金刚石碳(DLC)覆 膜20作为表面强化覆盖层发挥作用，从而能够获得无毒性且完全不用担心 公害产生、同时耐刷力优异的凹版制版辊10a。
在此，溅射法是一种若在要成为薄膜的材料(靶材料)上投掷离子则 材料产生飞溅、而将该飞溅的材料堆积在基板上、制作薄膜的方法，具有 的特征是靶材料的制约少、能够大面积再现性好地制作薄膜等。
真空蒸镀法(电子束法)是一种向要成为薄膜的材料照射电子束、加 热蒸发、将该蒸发的材料附着(堆积)在基板上、制作薄膜的方法，具有 的特征是成膜速度快、对基板的损伤少等。
离子镀法是一种将要成为薄膜的材料蒸发后、利用高频(RF) (RF离 子镀法)或电弧(电弧离子镀法)堆积在离子化了的基板上、制作薄膜的 方法，具有的特征是成膜速度快、附着强度大等。
分子束外延法是一种将原料物质在超高真空中蒸发、向加热过的基板 上供给、形成薄膜的方法。
激光消融法是一种向靶入射高密度化了的激光脉冲从而释放离子、在 对置的基板上形成薄膜的方法。
离子辅助成膜法是一种在真空容器内设置蒸发源和离子源、辅助性利 用离子进行成膜的方法。
等离子CVD法是一种从以比在减压下进行CVD法时更低温进行薄膜
形成的目的出发、利用等离子激励将原料气体分解、在基板上进行反应堆 积的方法。
还有，上述实施方式中说明了将金属层16及碳化金属层18夹在镀铜层 12和类金刚石碳覆膜20之间以提高类金刚石碳覆膜密接性的构成，不过，即使是不设置金属层16及/或碳化金属层18的情况下也能够实现由于类金
刚石碳覆膜20的形成而引起的本发明的作用效果，这是不言而喻的。
本发明的特征在于，所获得的凹版制版辊10a中由类金刚石碳(DLC) 覆膜覆盖的凹槽14a的深度为5 u m以上且小于10 y m，优选是6 u m以 上9ii m以下，更优选是7U m以上8.5 P m以下，与现有相比形成得极浅。 这种极浅深度的凹槽的形成之所以能够实现，是由于具有类金刚石碳覆膜 即使是薄层(例如，0.1 2um)也具有与现有的镀铬的厚层(例如， m)匹敌的强度这样的优异的特征，而由于这种极栈深度的凹槽的形成， 从而能够获得以下这样多的优点。
艮P，使用该具有深度浅的凹槽的凹版制版辊进行印刷，从而能够确保 必要的印刷浓度(光学浓度、透过率浓度)，同时能够获得高精细的凹版 印刷、且提高隐蔽性，墨膜厚小、干燥负载小，能够增大印刷速度，进而 能够消除雾版，墨使用量也变少，能够降低印刷成本。
以下，禾,图4 图7比较现有的镀铬覆盖层(例如，8"m)情况下和 本发明的类金刚石碳(DLC)覆膜层(例如，lPm)情况下的凹槽14a的 结构，说明薄的类金刚石碳(DLC)覆膜层(例如，lum)是比厚的镀铬 覆盖层(例如，8Pm)优异的结构。
图4是表示凹槽的一个形成例的截面概略图，(a)表示利用本发明的 类金刚石碳(DLC)覆膜进行覆盖的情况，(b)表示利用现有的镀铬层进 行覆盖的情况。图5 (a)是图4 (a)的俯视图，图5 (b)是图4 (b)的 俯视图。图6是表示凹槽的其他形成例的截面概略图，(a)表示利用本发 明的类金刚石碳(DLC)覆膜进行覆盖的情况，(b)表示利用现有的镀铬 层进行覆盖的情况。图7是表示利用本发明的类金刚石碳(DLC)覆膜进 行覆盖的凹槽的另外形成例的截面概略图。还有，在镀铜层12和DLC覆 膜20间最好是设置金属层16及碳化金属层18，而图4 (a)、图5、图6 (a)及图7中表示省略上述层设置的结构。
图4 (b)中，在镀铜层12表面覆盖镀铬(Cr)层21，形成现有结构 的凹槽14b。这种现有结构的凹槽14b是在镀铜层12上形成的裸的凹槽 12 (裸的隔壁13的厚度8um、开口部94umX94um、深度12um) 上覆盖厚度8um的镀铬层21而形成，这样形成的现有结构的凹槽14b的开口部为78umX78ym、深度12um，由镀铬层21覆盖的隔壁13b 的厚度为24um (图4 (b)及图5 (b))。
若实际测量图4 (b)所示的截面积部分，则为914.9um2，将其乘以 进深78um所得的71362iin^为容积的实际测量值。从而该容积的墨11 被储存在凹槽14b中。
另一方面，图4 (a)中，在镀铜层12表面覆盖类金刚石碳(DLC) 覆膜20，形成本发明结构的凹槽14a。这种本发明结构的凹槽14a是在镀 铜层12上形成的裸的凹槽14 (裸的隔壁13的厚度8um、开口部94 umX94ym、深度8um)上覆盖厚度1 y m的类金刚石碳(DLC)覆膜 20而形成。这样形成的本发明结构的凹槽14a的开口部92nmX92tim、 深度8um，由类金刚石碳(DLC)覆膜20覆盖的隔壁13a的厚度为10 um (图4 (a)及图6 (a))。
若实际测量图4 (a)所示的截面积部分，则为789.9um2，将其乘以 进深92iim所得的72670ui^为实际测量值。从而该容积的墨11被储存 在凹槽14a中。
若比较上述现有结构的凹槽14b和本发明结构的凹槽14a，则两者从 隔壁中心测定的上面四边形为相同面积102 u mX 102 li m，不管深度在现 有结构的凹槽14b中是12 ix m，还有与之相对在本发明结构的凹槽14a中 为8um的极浅深度，都能够储存大致等量(凹槽14a稍多)的墨11，从 而印刷时能够实现同等的印刷浓度(光学浓度、透过率浓度)。
而且，如图5 (a) (b)所示，本发明结构的凹槽14a中，由类金刚石 碳(DLC)覆膜20覆盖的隔壁部13a的厚度为10pm，这与现有结构的 凹槽14b的隔壁部13b的厚度24um相比薄得多，从而印刷时墨的损耗减 少，极大地提高隐蔽性。
另夕卜，通过使用如上所述那样极浅深度的凹槽14a进行印刷，从而能 够享有的优点是墨的膜厚小、干燥负载小，能够增大印刷速度，进而能够 消除雾版，墨使用量也变少，能够降低印刷成本。
图6是表示现有结构的凹槽(图6 (b))和本发明结构的凹槽(图6 (a))的其他形成例。图6 (b)所示的现有结构的凹槽14b是在镀铜层 12上形成的裸的凹槽14 (开口部30umX30um、深度12um)上覆盖厚度8 u m的镀铬层21而形成。这样形成的现有结构的凹槽14b的开口 部为14umX14um、深度12um。若实际测量图6 (b)所示的截面积部 分，则为148.232um2，将其乘以进深14 u m所得的2075.248 y m3为实际 测量值。从而该容积的墨被储存在凹槽14b中。
另一方面，图6 (a)所示的本发明结构的凹槽14a是在镀铜层12上 形成的裸的凹槽14 (开口部30limX30ym、深度8pm)上覆盖厚度 lpm的类金刚石碳(DLC)覆膜20而形成。这样形成的本发明结构的凹 槽14a的开口部28umX28um、深度8um。若实际测量图6 (a)所示 的截面积部分，则为216.91 um2，将其乘以进深28 um所得的6073.48 u m3为实际测量值。从而该容积的墨被储存在凹槽14a中。
若比较上述现有结构的凹槽14b和本发明结构的凹槽14a可知，通过 采用本发明结构的凹槽，从而具有的优点是当开口部小时即使深度浅，墨 的储存量也比现有结构的凹槽大幅增大。
图7是表示本发明结构的凹槽的另外形成例。图7所示的本发明结构 的凹槽i4a具有极小的开口部。该凹槽14a是在镀铜层12上形成的裸的 凹槽14 (开口部7umX7um、深度8um)上覆盖厚度1 U m的类金 刚石碳(DLC)覆膜20而形成。这样形成的本发明结构的凹槽14a的开 口部5umX5um、深度8 U m。
若实际测量图7所示的截面积部分，则为37.25 um2，将其乘以进深 5 ii m所得的186.25 u m3为实际测量值。从而该容积的墨被储存在凹槽14a 中。根据本发明，具有的优点是也能够容易制作具有这种极小开口部的凹 槽14a。
实施例
以下列举实施例对本发明进行更具体地说明，当然这些实施例只是例 示地表示，而不是限定性地解释。 (实施例l)
将圆周600mm、面长1100mm的凹版滚筒(铝中空辊)装在镀槽中， 利用基于计算机系统的自动滑动装置将阳极室向中空辊靠近到20mm，使 镀液溢出，淹没中空辊，在18A/dm2、 6.0V下形成80um的镀铜层。镀膜 时间为20分钟，镀膜表面没有麻点和坑等产生，获得均匀的镀铜层。在上述形成的镀铜层上涂敷感光膜，将图像进行激光曝光、显影、构 图、形成抗蚀图像，接下来进行等离子蚀刻等干式蚀刻，对由凹槽构成的 图像进行雕刻，其后去除抗蚀图像从而形成了印刷版。此时，制作了凹槽
深度为8um (实施例l)的中空辊。
在形成了该凹槽的镀铜层的上面利用溅射法形成钨(W)层。溅射条
件如下。钨(W)试料固体钨靶，气氛氩气气氛，成膜温度200~300
°C，成膜时间60分钟，成膜厚度0.03 ym。
接下来，在钨(w)层上面形成碳化钨层。溅射条件如下。钨(w)
试料固体钨靶，气氛在氩气气氛中逐渐增加碳氢气体，成膜温度
200~300°C，成膜时间60分钟，成膜厚度O.lum。
再在碳化钨层上面利用溅射法覆盖形成类金刚石碳(DLC)覆膜。溅 射条件如下。DLC试料固体碳靶，气氛氩气气氛，成膜温度200~300 °C，成膜时间150分钟，成膜厚度lym。这样一来，完成了凹版制版
辊(凹版滚筒)。
采用上述凹版滚筒，适用水性墨，使用OPP (Oriented Polypropylene Film: 2轴延伸聚丙烯薄膜)进行印刷试验(印刷速度100m/分钟、OPP 薄膜长度4000m)。所得的印刷物中，没有产生雾版、转移性良好。其结 果是确认，类金刚石碳(DLC)覆膜具有与现有的铬层匹敌的性能，能够 足够作为铬层替代品使用。
另外，即使是具有极浅深度的凹槽的凹版制版辊，也能够确保必要的 印刷浓度(光学浓度、透过率浓度)(OD值为2.00)，且能够提高隐蔽性， 墨的膜厚小、干燥负载小、墨使用量也变少，能够降低印刷成本。 (实施例2)
与实施例l同样地制作凹槽深度8^m的中空辊。对于上述中空辊除了 将钨(W)试料变更为硅(Si)试料以外，与实施例l同样处理，完成凹版 制版辊，同样进行印刷试验后，同样能够获得没有产生雾版、转移性良好 的印刷物。确认这些实施例中，类金刚石碳(DLC)覆膜也具有与现有的 铬层匹敌的性能、能够足够作为铬层替代品使用。另外还确认，关于其他 印刷性能也获得也实施例l同样的结果。还确认，作为金属试料，采用钛 (Ti)、铬(Cr)进行同样的试验，获得同样的结果。
权利要求
1. 一种凹版制版辊，包括中空辊、设置在该中空辊表面且表面形成有多个凹槽的镀铜层、覆盖该镀铜层表面的类金刚石碳覆膜，其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5μm以上且小于10μm。
2. —种凹版制版辊，包括中空辊、设置在该中空辊表面且表面形成 有多个凹槽的镀铜层、设置在该镀铜层表面的金属层、设置在该金属层表 面的该金属的碳化金属层和覆盖该碳化金属层表面的类金刚石碳覆膜，其 特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5um以上且小于10um。
3. 根据权利要求2所述的凹版制版辊，其特征在于， 所述碳化金属层为碳化金属倾斜层，该碳化金属倾斜层中碳的组成比被设定成碳的比率从所述金属层侧向所述类金刚石碳覆膜方向逐渐增大。
4. 根据权利要求2或3所述的凹版制版辊，其特征在于， 所述镀铜层的厚度为50 200li m，所述金属层的厚度为0.001 1 u m，所述碳化金属层的厚度为0.1~1 ii m及所述类金刚石碳覆膜的厚度为0.1~2 U m。
5. 根据权利要求2 4中任意一项所述的凹版制版辊，其特征在于， 所述金属为可碳化且与铜亲和性高的金属。
6. 根据权利要求2 5中任意一项所述的凹版制版辊，其特征在于， 所述金属为从由钨(W)、硅(Si)、钛(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta)及锆(Zr)组成的组中选择的一种或两种以上的金属。
7. —种凹版制版辊的制造方法，包括准备中空辊的工序、在该中空 辊表面形成镀铜层的镀铜工序、在该镀铜层表面形成多个凹槽的凹槽形成 工序、在该镀铜层表面形成类金刚石碳覆膜的类金刚石碳覆膜形成工序， 其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5 ii m以上且小于10 y m。
8. —种凹版制版辊的制造方法，包括准备中空辊的工序、在该中空辊表面形成镀铜层的镀铜工序、在该镀铜层表面形成多个凹槽的凹槽形成 工序、在该镀铜层表面形成金属层的金属层形成工序、在该金属层表面形 成该金属的碳化金属层的碳化金属层形成工序、在该碳化金属层表面形成 类金刚石碳覆膜的类金刚石碳覆膜形成工序，其特征在于，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5 u m以上且小于10 y m。
9. 根据权利要求8所述的凹版制版辊的制造方法，其特征在于， 所述碳化金属层为碳化金属倾斜层，该碳化金属倾斜层中碳的组成比被设定成碳的比率从所述金属层侧向所述类金刚石碳覆膜方向逐渐增大。
10. 根据权利要求8或9所述的凹版制版辊的制造方法，其特征在于， 所述镀铜层的厚度为50~200y m，所述金属层的厚度为0.001~1 um，所述碳化金属层的厚度为0.1 1 u m及所述类金刚石碳覆膜的厚度为0.1~2 ti m。
11. 根据权利要求8~10中任意一项所述的凹版制版辊的制造方法， 其特征在于，利用溅射法分别形成所述金属层、所述碳化金属层及所述类金刚石碳 覆膜。
12. 根据权利要求8 11中任意一项所述的凹版制版辊的制造方法， 其特征在于，所述金属为可碳化且与铜亲和性高的金属。
13. 根据权利要求8~12中任意一项所述的凹版制版辊的制造方法， 其特征在于，所述金属为从由钨(W)、硅(Si)、钛(Ti)、铬(Cr)、钽(Ta)及 锆(Zr)组成的组中选择的一种或两种以上的金属。
14. 根据权利要求7~13中任意一项所述的凹版制版辊的制造方法， 其特征在于，利用蚀刻法或电子雕刻法进行所述凹槽的形成。
全文摘要
本发明提供一种新的凹版制版辊及其制造方法，其具备无毒性且完全不用担心公害产生的表面强化覆盖层，同时耐刷力以及印刷性能优异。该凹版制版辊包括中空辊、设置在该中空辊表面且表面形成有多个凹槽的镀铜层、覆盖该镀铜层表面的类金刚石碳覆膜，由所述类金刚石碳覆膜覆盖的凹槽的深度为5μm以上且小于10μm。
文档编号B41N1/12GK101287612SQ200680038209
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月6日 优先权日2005年10月14日
发明者重田龙男 申请人:株式会社新克