技術 薄いフィルム材への印刷方法

0001

本発明は特に薄いフィルム材を用いて印刷する場合に最適な、薄いフィルム材への印刷方法に関するものである。

0002

従来より、ポリエステルフィルム等の合成樹脂フィルムに、導電ペーストや絶縁ペーストあるいはデザイン印刷を含む各種機能を有するペーストで所定のパターンをスクリーン印刷等によって印刷したものが広く用いられている。

0003

ところが、ポリエステルフィルムの厚さが１２μｍや２５μｍのような薄いフィルムは柔らかいため印刷する際の取扱いが極めて困難であった。

0004

上記のような薄いフィルムの従来の印刷方法としては、金属製の枠に位置決め用の基準孔を開けておき、前記金属枠周辺に付けた粘着材に薄いフィルムを貼り付け、金属製の枠ごと基準孔で位置決めして印刷する枠貼り工法が知られている。

0005

この方法では、印刷後、打ち抜き金型やトムソン金型等で所定の外形に切断加工し、残渣のフィルムを金属製の枠から剥がし取っていた。

0006

そして、打ち抜き金型を用いる場合には、フィルムが薄くて切断性が悪くバリ等が発生するため、厚いフィルムや紙と一緒に打ち抜きを行っていた。

0007

また、ロール状の薄いフィルムを切断せずに印刷機を通して印刷し、乾燥後巻き取るロールツーロール工法も知られている。この場合、外形加工も印刷と同様にロール状で行っていた。

0008

上記の枠貼り工法は、多品種少量品に対する生産性はよいが、印刷する１シートごとに金属枠に貼り付けねばならず、更に外形加工後に残渣のフィルムを金属枠から剥がさねばならないため手間がかかりコスト高になるという課題があった。さらに、金属枠に貼り付けたフィルムは印刷後金属枠ごとに高温の乾燥炉に投入されるため、金属枠にフィルムを貼り付けるための粘着材も熱劣化が大きく、印刷の度に粘着材まで貼り変える手間が必要になるという課題もあった。

0009

一方、ロールツーロール工法は一見合理的であるが、少品種多量生産の場合にのみ合理的であり、現実には生産品種が多く、品種ごとに生産数量が異なり、かつ品種ごとに重ね印刷回数等も異なるため、極めて限定された用途にしか適用できないという課題があった。

0010

また、ロール状で外形切断加工をする時、製品個片の外形形状によってはロール状のフィルムが工程で切断することもあるという課題があった。更に、フィルムが薄いため位置決めが困難で、印刷、外形切断加工ともに寸法精度が悪いという課題もあった。

0011

上記課題を解決するために本発明は、被印刷物となる薄い合成樹脂フィルムを、あらかじめそれを保持するための同一材質の支持基体に微接着または微粘着状態で貼り合わせておいて印刷し、印刷および乾燥によって所定のパターンを形成後、支持基体から剥離する方法とするものである。

0012

また、上記剥離するための外形切断加工は、合成樹脂フィルムのみを切断して支持基体は切断しない状態にしておき、最終的に印刷・外形加工された合成樹脂フィルムを支持基体から剥がすようにしたものである。

0013

これにより、薄くて柔らかい合成樹脂フィルムの印刷作業が容易となり、乾燥時にフィルムがカールしたり変形しなくなると共に、フィルムの外形を切断加工してもばらばらにならないので、作業時の取扱いも容易になる。

0014

本発明の請求項１に記載の発明は、印刷後剥離が可能な接着剤または粘着剤で実質的に全面が同材質の支持基体に接着された合成樹脂フィルムを被印刷体とする方法としたものであり、被印刷体となる合成樹脂フィルムが薄い場合、支持基体とラミネートされた状態で印刷することにより印刷作業がし易くなるという作用を有すると同時に、印刷後高温での乾燥時に合成樹脂フィルムと支持基体の熱膨脹率や熱収縮率の差によってカールしたり変形しなくなるという作用を有する。

0015

請求項２に記載の発明は、支持基体の厚さが被印刷体となる合成樹脂フィルムの厚さと同じかまたはそれ以上の厚さのものである請求項１記載の方法としたものであり、印刷する際、薄い合成樹脂フィルムに対する物理的支持効果がより高くなるという作用を有する。

0016

請求項３に記載の発明は、被印刷体となる合成樹脂フィルムの厚さが５０μｍ以下であり、支持基体の厚さが２５μｍ以上である請求項１記載の方法としたものであり、合成樹脂フィルムが５０μｍを越える厚さの場合は支持基体なしでも印刷作業は可能であり、支持基体をラミネートする場合は２５μｍ未満では物理的支持効果が少ないため、上記の範囲で厚さ選択をすることにより印刷作業がし易くなるという効果を有する。

0017

請求項４に記載の発明は、印刷後、合成樹脂フィルムと支持基体を剥離する時の剥離強度がＴ型剥離で０．５〜３５０ｇ／ｃｍである請求項１〜３いずれか一つ記載の方法としたものであり、印刷・外形切断加工後に剥離し易いという作用を有し、０．５ｇ／ｃｍ未満では印刷作業時等剥離が不要な時に剥離することがあり好ましくなく、３５０ｇ／ｃｍを超えると剥離作業が困難になる。

0018

請求項５に記載の発明は、印刷後、合成樹脂フィルムと支持基体を剥離したときに、接着剤または粘着剤が支持基体側に残留するようにした請求項１〜４いずれか一つ記載の方法としたものであり、合成樹脂フィルムを接着剤や粘着剤で汚染しないという作用を有する。

0019

請求項６に記載の発明は、合成樹脂フィルムと支持基体の貼り合わせを、合成樹脂フィルムと支持基体共にロール状で連続して行うようにした請求項１〜５いずれか一つ記載の方法としたものであり、まとめて作業ができるため効率がよいという作用を有する。

0020

請求項７に記載の発明は、印刷後、支持基体は全面には切断せず、合成樹脂フィルムのみを所定形状に切断加工した後、合成樹脂フィルムを支持基体から剥離するようにした請求項１〜６いずれか一つ記載の方法としたものであり、合成樹脂フィルムを所定形状に外形切断加工した際にばらばらにならないという作用を有する。

0021

請求項８に記載の発明は、支持基体は全面には切断せず、合成樹脂フィルムのみを所定形状に切断加工した後に、切断した所定形状に合わせて印刷し、その後に合成樹脂フィルムを支持基体から剥離するようにした請求項１〜６いずれか一つ記載の方法としたものであり、合成樹脂フィルムを所定形状に外形切断加工した際にばらばらにならないので連結した状態で印刷でき、印刷乾燥直後に剥離できるという作用を有する。

0022

請求項９に記載の発明は、合成樹脂フィルムを所定形状に外形切断加工する時、局部的に切断しない部分を設けるようにした請求項７または８記載の方法としたものであり、支持基体から外形切断加工された合成樹脂フィルムを剥離する際、一度の剥離作業で全面に剥離できるという作用を有する。

0023

請求項１０に記載の発明は、合成樹脂フィルムを所定形状に切断加工するとき、少なくとも一部分をフィルム面に対して斜めに切断加工するようにした請求項７〜９いずれか一つ記載の方法としたものであり、部分的に斜めに切断することによって支持基体から合成樹脂フィルムを剥離するきっかけができ、剥離が容易になるという作用を有する。

0024

請求項１１に記載の発明は、印刷および外形切断加工の少なくとも一方をロール状で連続して行うようにした請求項１〜５、請求項７〜１０いずれか一つ記載の方法としたものであり、大量の製品の製造が容易であると同時に、貼り合わせたラミネートフィルムが硬いために印刷時の位置決め精度がより向上するという作用を有し、また外形切断加工では、製品となる合成樹脂フィルムのみを切断し、支持基体を切断しないことによって工程でのフィルム切れ等のトラブルもなくすことができるという作用を有する。

0025

以下、本発明の実施の形態について図１〜図６を用いて説明する。
（実施の形態１）被印刷体となる合成樹脂フィルム１として厚さが２５μｍのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）フィルムと支持基体２となる厚さが７５μｍのＰＥＴフィルムを、あらかじめ支持基体２にＴ型剥離強度２０ｇ／ｃｍになるようにポリエステル樹脂とポリブテン樹脂とアセテート化プルラン樹脂を混合した接着剤３を塗布しておき、加熱ラミネートして貼り合わせた。

0026

上記ラミネートフィルムを印刷ワークサイズ４００×５００ｍｍに切断して印刷と外形切断のための位置決め孔６を開けた後、スクリーン印刷機で位置決め孔６を基準に、合成樹脂フィルム１上に硬化型の銀レジン系ペーストで回路パターン４を印刷し、コンベア式乾燥炉で１５５℃３分間乾燥した。同様に所定パターンで硬化型の絶縁ペーストによるカバーレジスト５を印刷、乾燥した。このものの断面図を図１に示す。

0027

本実施の形態によれば、スクリーン印刷において、２５μｍの合成樹脂フィルム１は７５μｍの支持基体２にラミネートされているため位置決め等の作業は極めて容易であり、位置決め孔６に対する印刷寸法精度は高いものであった。また、１５５℃での乾燥時や乾燥後にラミネートフィルムがカールしたり変形することもなかった。

0028

（実施の形態２）実施の形態１において、被印刷体となる合成樹脂フィルム１と支持基体２の熱ラミネートによる貼り合わせを、接着剤の塗布も含めてロール状で連続して行った。

0029

本実施の形態によれば、大量の貼り合わせがきわめて短時間にできた。
（実施の形態３）実施の形態１で印刷乾燥したラミネートフィルムを、打ち抜き金型で位置決め孔６を基準に所定形状に外形切断加工を行い、製品個片となる合成樹脂フィルム１を支持基体２から剥離した。

0030

本実施の形態において、外形切断加工は支持基体２の強度のため作業時に変形したりすることがなく、位置決め孔６や印刷パターンに対する外形寸法は高精度であった。また剥離作業は接着力が低く設定してあるため容易であった。

0031

（実施の形態４）実施の形態１で印刷乾燥したラミネートフィルムを、位置決め孔６を基準にトムソン金型で所定形状に外形切断加工を行った。

0032

このものの平面図を図２に、同図のＡ−Ｂ線における部分断面図を図３に示しており、図２および図３において７は外形切断線を示し、合成樹脂フィルム１のみを切断して支持基体２は切断していない。７ａ部は局部的に合成樹脂フィルム１を切断していない部分を示す。

0033

図５に印刷済みの合成樹脂フィルム１を７ｂ部から剥離する状態を示す。剥離した合成樹脂フィルム１を図６に示すように引っ張って７ａ部を切断すれば個片の製品になる。

0034

本実施の形態によれば、外形切断加工は合成樹脂フィルム１のみであるためばらばらになることがなく、合成樹脂フィルム１の支持基体２からの剥離作業は、切断されていない７ａ部のために容易に連続して行うことができる。

0035

（実施の形態５）実施の形態１で印刷乾燥したラミネートフィルムを、位置決め孔６を基準にトムソン金型で所定形状に外形切断加工を行った。

0036

このものの平面図を図２に、同図のＡ−Ｂ線およびＣ−Ｄ線における部分断面図を図３および図４に示しており、図２、図３および図４において７は外形切断線を、７ａ部は局部的に切断していない部分を示し、図２および図４において７ｂ部は金型の刃を斜めにして切断した部分を示す。図５に印刷済みの合成樹脂フィルム１を７ｂ部から剥離する状態を示す。

0037

本実施の形態によれば、７ｂ部を斜め切断することにより合成樹脂フィルム１の端部１ａが浮き上がり、剥離作業がきわめて容易となる。

0038

（実施の形態６）実施の形態１および実施の形態５において、印刷、外形切断加工をロール状で連続して行った。

0039

本実施の形態によれば、印刷、外形切断加工のいずれの作業も大量の生産が容易となる。また外形切断加工では、支持基体を切断しないことで工程でのフィルム切れ等のトラブルもなくすことができる。

0040

上記各実施の形態では合成樹脂フィルム１として厚さ２５μｍのＰＥＴフィルム、支持基体２として厚さ７５μｍのＰＥＴフィルムを用いたが、合成樹脂フィルム１と支持基体２の材質を同質のものにすることにより、加熱乾燥時の熱膨脹率の差異による変形や、加熱乾燥後の熱収縮率の差異によるカール等を防止することができるものであり、材厚や材質は設計や性能的な要求から自在に選択できるのはもちろんである。

0041

また、本実施の形態では、印刷方法としてスクリーン印刷を行ったが、その他の平板印刷、グラビア印刷等の凹版印刷、オフセット印刷、凸版印刷、ロール印刷、タンポ印刷、インクジェット印刷、バブルジェット印刷、昇華印刷、転写印刷等を適用できることは勿論である。

0042

更に、実施の形態１および２では接着剤を用いたが、剥離のしやすい粘着剤を使用してもよい。また、実施の形態４〜６のような外形切断加工は印刷工程の前で行っても実質的に同等である。ただし、実施の形態３のように、打ち抜き金型で支持基体ごと切断加工する場合は印刷工程の後で外形切断加工をする方が合理的である。

0043

以上のように本発明によれば、薄く柔らかいフィルムでも容易に位置決めして印刷できるため高精度に印刷でき、高温での乾燥による変形やカール等の発生がなく、外形切断加工も容易となり、合成樹脂フィルムと支持基体の貼り合わせをロール状で行ったり、外形切断加工時に局部的に切断しない部分を設け、多数個の製品個片を一度に剥がすこと等で安価に製造することができる。

0044

また、数量の多い製品はロールツーロールでの印刷、外形切断加工とすることより、外形加工時にフィルムが切断するようなトラブルもなく、より安価に製造することが可能となる。

0045

図１本発明の実施の形態１による印刷後の合成樹脂フィルムの断面図
図２同実施の形態４による外形切断加工後の平面図
図３同図２のＡ−Ｂ線における断面図
図４同図２のＣ−Ｄ線における断面図
図５同実施の形態４における剥離状態の外観斜視図
図６同製品個片への切断状態の外観斜視図

0046

１合成樹脂フィルム
１ａ 合成樹脂フィルム端部
２支持基体
３接着剤
４回路パターン
５カバーレジスト
６位置決め孔
７外形切断線
７ａ 接続部
７ｂ斜め切断部