(57)【要約】【課題】  印刷精度の高い印刷機を提供する。【解決手段】  被印刷物４を載置するテーブル５と、印刷すべき図形が彫刻されたグラビアロール２と、グラビアロール２に回転しながら接触してグラビアロール２表面のインクが転写され、被印刷物４の表面を転動するようにテーブル５に対して相対的に水平移動して、インクを被印刷物４に転写するブランケットロール３とからなるグラビア印刷機１は、ブランケットロール３を回転させるサーボモータからなるブランケットモータ９と、ブランケットロール３またはテーブル５を水平移動させるサーボモータからなる水平移動モータ１０と、ブランケットモータ９および水平移動モータ１０の速度を制御する制御手段１３とを有し、制御手段１３は、ブランケットモータ９または水平移動モータ１０の速度を変更することで、ブランケットロール３の周速度と、ブランケットロール３またはテーブル５の水平移動の速度とを異ならせる。【選択図】図１
2006289731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷物を載置するテーブルと、
円筒面に印刷すべき図形が彫刻され、前記円筒面にインクが塗布されるグラビアロールと、
前記グラビアロールに回転しながら接触して円筒面に当該グラビアロールのインクが転写され、前記テーブルに載置した被印刷物の表面を転動するように前記テーブルに対して相対的に水平移動して、前記円筒面に転写されたインクを前記被印刷物に転写するブランケットロールとからなり、
前記ブランケットロールを回転させるサーボモータからなるブランケットモータと、
前記ブランケットロールまたは前記テーブルを水平移動させるサーボモータからなる水平移動モータと、
前記ブランケットモータおよび前記水平移動モータの速度を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記ブランケットモータまたは前記水平移動モータの速度を変更することで、前記ブランケットロールの周速度と、前記ブランケットロールまたは前記テーブルの水平移動の速度とを異ならせることを特徴とするグラビア印刷機。
【請求項２】
前記水平移動モータは、リニアモータであることを特徴とする請求項１に記載のグラビア印刷機。
【請求項３】
被印刷物を載置するテーブルと、
円筒面に印刷すべき図形が彫刻され、前記円筒面にインクが塗布されるグラビアロールと、
前記グラビアロールに回転しながら接触して円筒面に当該グラビアロールのインクが転写され、前記テーブルに載置した被印刷物の表面を転動するように前記テーブルに対して相対的に水平移動して、前記円筒面に転写されたインクを前記被印刷物に転写するブランケットロールとからなり、
前記グラビアロールを回転させるサーボモータからなるグラビアモータと、
前記ブランケットロールを回転させるサーボモータからなるブランケットモータと、
前記グラビアモータおよび前記ブランケットモータの速度を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記グラビアモータまたは前記ブランケットモータの速度を変更して、前記グラビアロールと前記ブランケットロールとの周速度を異ならせることを特徴とするグラビア印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイスの製造に印刷技術が転用されており、ガラス基板に配向膜などを形成するフレキソ印刷機やグラビア印刷機が公知である。また、基板などに高精度の印刷を行うためには、フレキソ版よりも原版の精度が高いグラビア印刷機の方が有利である。
【０００３】
図２に示すように、従来のグラビア印刷機２１は、印刷する図形を彫刻したグラビアロール２２と、グラビアロール２２の彫刻溝の中のインクを転写する樹脂製のブランケットロール２３と、被印刷物であるガラス基板２４を載置する昇降テーブル２５とからなる。ブランケットロール２３は主歯車２６を有し、駆動モータ２７によって駆動される。グラビアロール２２は、主歯車２６と咬合する従動歯車２８を有し、ブランケットロール２３と同期して回転して、表面に彫刻した図形をずれなく転写できる。また、グラビアロール２２は、ブランケットロール２３と離間したときに回転を続けられるようにクラッチ機構付きの補助モータ２９と、彫刻溝の外にはみ出した過剰なインクを取り除くドクターブレード３０とを有している。
【０００４】
また、ブランケットロール２３は、水平なガイド３１上を摺動するスライダ３２に支持されており、主歯車２６がラック３３に咬合することで、ガイド３１に沿って水平移動することができる。ラック３３は、部分的に昇降する昇降部３３ａを有し、グラビアロール２２からブランケットロール２３にインクの図形を転写する間は、昇降部３３ａが主歯車２６から離間してブランケットロール２３が水平移動しないようにできる。ブランケットロール２３にインクの図形が転写された後、昇降部３３ａが主歯車２６に咬合し、ブランケットロール２３が回転しながら水平移動することで、ブランケットロール２３上のインクによる図形をさらにガラス基板２４に転写できる。駆動モータ２５を逆回転してブランケットロール２３をグラビアロール２２の近傍に引き戻すときは、ガラス基板２４上に転写したインクの図形を擦らないように昇降テーブル２５が下降する。
【０００５】
従来のグラビア印刷機２１では、印刷のずれを防止するためにグラビアロール２２の表面とブランケットロール２３表面との周速度およびブランケットロール２３表面の周速度と平行移動の速度とを合わせる必要があるので、主歯車２６および従動歯車２８のピッチ円は、それぞれブランケットロール２３およびグラビアロール２２の外形と等しく、ラック３３のピッチセンターはガラス基板２４の表面と同じ高さになっている。
【０００６】
年々、ディスプレイパネルなどの機器の製造にかかる印刷には、より高い精度が求められるようになり、現在では、１０μｍ以下の寸法精度や位置決め精度が必要になってきている。しかしながら、従来のグラビア印刷機は、円筒面に印刷図形を彫刻するので、原版の加工精度に限界がある。当然ながら、従来のグラビア印刷機は、原版の彫刻の精度を越える印刷精度を実現することは不可能であり、要求される印刷精度を満足することが難しいという問題が発生してきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、印刷精度の高い印刷機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明によるグラビア印刷機の第１の態様は、被印刷物を載置するテーブルと、円筒面に印刷すべき図形が彫刻され、前記円筒面にインクが塗布されるグラビアロールと、前記グラビアロールに回転しながら接触して円筒面に当該グラビアロールのインクが転写され、前記テーブルに載置した被印刷物の表面を転動するように前記テーブルに対して相対的に水平移動して、前記円筒面に転写されたインクを前記被印刷物に転写するブランケットロールとからなり、前記ブランケットロールを回転させるサーボモータからなるブランケットモータと、前記ブランケットロールまたは前記テーブルを水平移動させるサーボモータからなる水平移動モータと、前記ブランケットモータおよび前記水平移動モータの速度を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記ブランケットモータまたは前記水平移動モータの速度を変更することで、前記ブランケットロールの周速度と、前記ブランケットロールまたは前記テーブルの水平移動の速度とを異ならせるものとする。
【０００９】
この構成によれば、ブランケットロールの周速度と、ブランケットロールとテーブルの相対速度とを僅かに異ならせて、ブランケットロール上にグラビアロールから転写したインクの図形を印刷方向に拡大または縮小して被印刷物に転写することができる。こうして、グラビアロールに彫刻した図形の円周方向の長さを高精度に微調整して被印刷物上に印刷できる。また、印刷方向の位置も高精度に微調整可能である。
【００１０】
また、本発明の第１の態様のグラビア印刷機において、前記水平移動モータをリニアモータにすれば、ブランケットロールとテーブルの相対的な水平移動に歯車などが不要であるので構成が簡単である。
【００１１】
また、本発明によるグラビア印刷機の第２の態様は、被印刷物を載置するテーブルと、円筒面に印刷すべき図形が彫刻され、前記円筒面にインクが塗布されるグラビアロールと、前記グラビアロールに回転しながら接触して円筒面に当該グラビアロールのインクが転写され、前記テーブルに載置した被印刷物の表面を転動するように水平移動して、前記円筒面に転写されたインクを前記被印刷物に転写するブランケットロールとからなり、前記グラビアロールを回転させるサーボモータからなるグラビアモータと、前記ブランケットロールを回転させるサーボモータからなるブランケットモータと、前記グラビアモータおよび前記ブランケットモータの速度を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記グラビアモータまたは前記ブランケットモータの速度を変更して、前記グラビアロールと前記ブランケットロールとの周速度を異ならせるものとする。
【００１２】
この構成によれば、グラビアロールとブランケットロールの周速度を僅かに異ならせて、グラビアロールの図形を円周方向に拡大または縮小してブランケットロールに転写することができる。これによって、被印刷物にグラビアロールの図形を印刷方向に自在に拡大または縮小して印刷できる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、従来歯車で連結されていた駆動機構を、複数のサーボモータで独立制御可能としたので、インクの図形を転写する際に、転写元と転写先の相対速度をわずかに異ならせることで、原版の彫刻精度を上回る印刷精度を得られる印刷機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の１つの実施形態であるグラビア印刷機１を示す。グラビア印刷機１は、円筒面に印刷すべき図形が彫刻されたグラビアロール２と、樹脂製のブランケットロール３と、被印刷物であるガラス基板４を載置する昇降テーブル５とからなり、グラビアロール２は、グラビアモータ６によって回転可能であり、インク供給装置７から表面にインクが供給され、ドクターブレード８によって彫刻溝の外のインクが掻き取られる。ブランケットロール３は、ブランケットモータ９によって回転可能であり、リニアモータ（水平移動モータ）１０の可動子１１に支持されており、リニアモータ１０の固定子と案内ガイドを兼ねた固定子レール１２に沿って水平に移動可能である。グラビアモータ６、ブランケットモータ９およびリニアモータ１０は、正弦波ＰＷＭ方式のＡＣサーボモータであり、制御装置（制御手段）１３によって制御される。また、昇降テーブル５は、上下に昇降可能である。
【００１５】
以上の構成からなるグラビア印刷機１の印刷動作を説明する。
グラビアロール２は、グラビアモータ６によって矢印方向に回転され、ドクターブレード８で彫刻溝の内部にのみインクが満たされた状態にされる。ブランケットロール３は、ブランケットモータ９によって矢印方向に回転されながら、リニアモータ１０によってグラビアロール２に接触させられる。このとき、グラビアロール２の彫刻図形の外でブランケットロール３に接触するようにタイミングが制御される。通常、制御装置１３は、グラビアロール２とブランケットロール３を両者の表面の周速度が同じになるように制御し、グラビアロール２の彫刻溝内のインクは、ブランケットロール３の表面に彫刻溝の図形を反転した形状に転写される。
【００１６】
ブランケットロール３にインクの図形が転写されると、ブランケットロール３はリニアモータ１０によってグラビアロール２から離間させられ、昇降テーブル５の上を移動する。このとき、昇降テーブル５はガラス基板４の表面がブランケットロール３の下端と同じ高さになるように保持される。制御装置１３は、リニアモータ１０の可動子１１の水平移動速度が、ブランケットロール３の表面の周速度と同じになるように制御し、ブランケットロール３のインク図形は、ガラス基板４の表面にずれなく転写されて印刷図形を形成する。こうして、グラビアロール２に彫刻された図形はブランケットロール３を介してガラス基板４に寸分違わず転写される。ガラス基板４に印刷図形を転写し終えたら昇降テーブル５が下降し、リニアモータ１０によってブランケットロール３がグラビアロール２の近傍に引き戻される。
【００１７】
ここで、実際にガラス基板４に転写された印刷図形が求められる図形よりもブランケットロール３の移動方向に長い場合は、制御手段は、リニアモータ１０の可動子１１の移動速度を遅くする。これによって、ブランケットロール３は、ガラス基板４上を滑りながら図形を転写し、ガラス基板４上にグラビアロール２における印刷図形を均等に短縮した図形を形成する。印刷図形の短縮率は、例えば、４０インチのガラス基板４に対して数十μｍであるので、ブランケットロール３のガラス基板４に対する滑り量はブランケットロール３の移動量に対して数万分の１とごく僅かである。このため、印刷図形が擦れて乱れるようなことはなく、印刷図形をμｍ単位で短くすることが可能である。逆に印刷図形を長くする場合、制御装置１３はリニアモータ１０の移動速度を速くすればよい。
【００１８】
グラビアロール２は、円筒面に図形を彫刻するので円周方向に寸法誤差が生じやすいが、グラビア印刷機１は、グラビアロール２の円周方向と一致するブランケットロール３の移動方向に印刷画像の長さを微調整できるので、グラビアロール２の彫刻の寸法誤差を矯正しながら印刷できる。
【００１９】
また、グラビア印刷機１において、ブランケットロール３にグラビアロール２から図形が転写された後、ブランケットロール３の周速度をリニアモータ１０の水平移動速度に対して増減することでも印刷図形の寸法を微調整することができる。また、グラビアロール２の周速度をブランケットロール３の周速度に対して増減することでも印刷図形の寸法を微調整できる。
【００２０】
本実施形態のグラビア印刷機１は、ブランケットロール３を水平移動させるためにリニアモータ１０を使用するが、ラックに咬合する歯車をサーボモータで駆動してもよいし、ボールねじをサーボモータで駆動するなど、他のいかなる方式で駆動してもよい。また、ブランケットロール３を移動させないで、昇降テーブル５を水平移動させてもよい。
【００２１】
また、グラビアロール２からブランケットロール３にインクの図形を転写する際に、両者の速度を異ならせる必要がなければ、従来のように、グラビアロール２をブランケットロール３と歯車で連結し、同期して回転するようにしてもよい。また、グラビアロール２の回転速度を増減する場合、ブランケットロール３の水平移動は、従来のように、水平に配置したラックにブランケットモータ９で駆動される歯車を咬合させることで行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態のグラビア印刷機の概略図。
【図２】従来のグラビア印刷機の概略図。
【符号の説明】
【００２３】
１  グラビア印刷機
２  グラビアロール
３  ブランケットロール
４  ガラス基板（被印刷物）
５  昇降テーブル
６  グラビアモータ
９  ブランケットモータ
１０  リニアモータ（水平移動モータ）
１３  制御装置（制御手段）
【図１】
2006289731.tif 000003
【図２】
2006289731.tif 000004