(57)【要約】【課題】高精細な印刷パターンを形成するための印刷方法および印刷装置を提供する。【解決手段】印刷方法は、印刷版の版面に予め定められた画像部にインクジェット法で印刷インクを付与するインク付与工程と、インク付与工程により画像部に付与された印刷インクを平坦化するレベリング工程と、レベリング工程により平坦化された画像部に付与された印刷インクを基板に転写する転写工程とを有する。レベリング工程は、印刷版の画像部の印刷インクとのインク密着性よりも印刷インクとのインク密着性が低い基材を印刷インクに圧着する工程を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷版の版面に予め定められた画像部にインクジェット法で印刷インクを付与するインク付与工程と、
前記インク付与工程により前記画像部に付与された前記印刷インクを平坦化するレベリング工程と、
前記レベリング工程により平坦化された前記画像部に付与された前記印刷インクを基板に転写する転写工程とを有し、
前記レベリング工程は、前記印刷版の前記画像部の前記印刷インクとのインク密着性よりも前記印刷インクとのインク密着性が低い基材を前記印刷インクに圧着する工程を含む印刷方法。
【請求項２】
前記レベリング工程に用いる基材は、シリコーンゴムを含む層を有する請求項１に記載の印刷方法。
【請求項３】
前記レベリング工程に用いる基材は、前記シリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を含む層が設けられている請求項２に記載の印刷方法。
【請求項４】
前記印刷版は、前記画像部と非画像部とを有し、
前記画像部が凹部で構成される請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項５】
前記印刷版は、前記画像部と非画像部とを有する凹版であり、
前記画像部が凹部かつ前記印刷インクに対して親液性であり、前記非画像部が前記印刷インクに対して撥液性である請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項６】
前記印刷版は、前記画像部と非画像部とを有し、
前記画像部が凹部であり、かつシリコーンゴムを含む層で構成され、
前記非画像部が凸部であり、かつシリコーンゴムを含む層の表面に設けられたフッ素化合物を含む層で構成されており、
前記画像部の表面と前記非画像部の表面との高低差が０．１μｍ超１０μｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項７】
前記印刷インクに対して、前記画像部の前進接触角よりも、前記非画像部の後退接触角の方が大きい請求項４〜６のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項８】
前記印刷インクは溶媒を含み、前記画像部の前記溶媒の吸収速度は、前記非画像部の前記溶媒の吸収速度よりも速い請求項４〜７のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項９】
前記印刷インクの粘度が１ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項１０】
前記インク付与工程は、前記画像部に対する前記印刷インクの付与量を変える請求項１〜９のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項１１】
電子デバイスの製造に用いられる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項１２】
配線パターンまたは電極の形成に用いられる請求項１〜１１のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項１３】
印刷版の版面に予め定められた画像部にインクジェット法で印刷インクを付与するインク付与部と、
前記インク付与部により前記画像部に付与された前記印刷インクを平坦化するレベリング部と、
前記レベリング部により平坦化された前記画像部に付与された前記印刷インクを基板に転写する転写部とを有し、
前記レベリング部は、前記印刷版の前記画像部の前記印刷インクとのインク密着性よりも前記印刷インクとのインク密着性が低い基材を有し、前記基材を前記印刷インクに圧着させる印刷装置。
【請求項１４】
前記基材は、シリコーンゴムを含む層を有する請求項１３に記載の印刷装置。
【請求項１５】
前記基材は、前記シリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を含む層が設けられている請求項１４に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷版の版面へのインクの付与にインクジェット法を用いた印刷方法および印刷装置に関し、特に、高精細な印刷パターンを形成するための印刷方法および印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、印刷は、文字および写真のみならず、配線基板等の形成にも利用されている。機能性材料をインク化して用い、印刷技術によって電子デバイスを製造する試みは、メタル配線形成のみならず受動素子およびアクティブ電子素子の新しい形成法として期待されている。印刷エレクトロニクス技術と呼ばれる技術分野は、常圧かつ比較的低温のプロセスであるため、低エネルギー、かつ簡便に電子デバイスの製造が可能であるとされており、注目が集まっている。
【０００３】
特許文献１には、凹版印刷における凹版へのインク充填方法が記載されている。特許文献１では、表面に画線部が形成され、かつシリコーンがコーティングされた凹版に対して、画線部および非画線部を含む凹版全面にインクを供給した後、撥インキ性可撓性シートを押しつけることにより非画線部のインクを排除し、画線部にインクを充填する。特許文献１では撥インキ性可撓性シートを剥がして印刷する。
【０００４】
特許文献２の印刷方法は、印刷版の版面に予め定められたパターン形成領域にプレコート液を付与するプレコート工程と、プレコート液が付与されたパターン形成領域にインクを付与するインク付与工程と、パターン形成領域に付与されたインクを基板に転写する転写工程とを有する。プレコート液は、プレコート液を付与する前のパターン形成領域のインクに対する接触角に比してプレコート液を付与した後の接触角を小さくするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１０９３６号公報
【特許文献２】特開２０１７−６１０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の特許文献１では、非画線部にインクが残る可能性が高く、高精細な印刷パターンの形成等が困難である。
また、印刷法を用いてより精細な配線等を形成することが要求されており、特許文献２で形成される配線よりも更なる平滑性が要求されている。
【０００７】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、高精細な印刷パターンを形成するための印刷方法および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明は、印刷版の版面に予め定められた画像部にインクジェット法で印刷インクを付与するインク付与工程と、インク付与工程により画像部に付与された印刷インクを平坦化するレベリング工程と、レベリング工程により平坦化された画像部に付与された印刷インクを基板に転写する転写工程とを有し、レベリング工程は、印刷版の画像部の印刷インクとのインク密着性よりも印刷インクとのインク密着性が低い基材を印刷インクに圧着する工程を含む印刷方法を提供するものである。
【０００９】
レベリング工程に用いる基材は、シリコーンゴムを含む層を有することが好ましい。
レベリング工程に用いる基材は、シリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を含む層が設けられていることが好ましい。
印刷版は、画像部と非画像部とを有し、画像部が凹部で構成されることが好ましい。
印刷版は、画像部と非画像部とを有する凹版であり、画像部が凹部かつ印刷インクに対して親液性であり、非画像部が印刷インクに対して撥液性であることが好ましい。
【００１０】
印刷版は、画像部と非画像部とを有し、画像部が凹部であり、かつシリコーンゴムを含む層で構成され、非画像部が凸部であり、かつシリコーンゴムを含む層の表面に設けられたフッ素化合物を含む層で構成されており、画像部の表面と非画像部の表面との高低差が０．１μｍ超１０μｍ以下であることが好ましい。
印刷インクに対して、画像部の前進接触角よりも、非画像部の後退接触角の方が大きいことが好ましい。
【００１１】
印刷インクは溶媒を含み、画像部の溶媒の吸収速度は、非画像部の溶媒の吸収速度よりも速いことが好ましい。
印刷インクの粘度が１ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。
インク付与工程は、画像部に対する印刷インクの付与量を変えることが好ましい。
電子デバイスの製造に用いられることが好ましい。
配線パターンまたは電極の形成に用いられることが好ましい。
【００１２】
本発明は、印刷版の版面に予め定められた画像部にインクジェット法で印刷インクを付与するインク付与部と、インク付与部により画像部に付与された印刷インクを平坦化するレベリング部と、レベリング部により平坦化された画像部に付与された印刷インクを基板に転写する転写部とを有し、レベリング部は、印刷版の画像部の印刷インクとのインク密着性よりも印刷インクとのインク密着性が低い基材を有し、基材を印刷インクに圧着させる印刷装置を提供するものである。
基材は、シリコーンゴムを含む層を有することが好ましい。
基材は、シリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を含む層が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高精細な印刷パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の印刷版装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態の印刷装置の画像記録部を示す模式図である。
【図３】インクジェットヘッドのノズルの配置を示す平面図である。
【図４】インクジェットヘッドのノズルの配置の他の例を示す平面図である。
【図５】印刷版とレベリング部と転写される基板を示す模式図である。
【図６】レベリング部の基材の他の例を示す模式図である。
【図７】本発明の実施形態の印刷版を示す模式的平面図である。
【図８】本発明の実施形態の印刷版の一例を示す模式的断面図である。
【図９】本発明の実施形態の印刷版の他の例を示す模式的断面図である。
【図１０】本発明の実施形態の印刷版の印刷パターンの一例を示す模式的平面図である。
【図１１】本発明の実施形態の印刷版を用いて形成される薄膜トランジスタの一例を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図１４】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図１５】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図１６】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図１７】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的断面図である。
【図１８】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的断面図である。
【図１９】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的断面図である。
【図２０】本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的断面図である。
【図２１】本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的平面図である。
【図２２】本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的平面図である。
【図２３】本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的断面図である。
【図２４】本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的断面図である。
【図２５】従来の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図２６】従来の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図である。
【図２７】従来の印刷方法の第２の例を示す模式的平面図である。
【図２８】従来の印刷方法の第２の例を示す模式的平面図である。
【図２９】従来の印刷方法の第３の例を示す模式的平面図である。
【図３０】サンプル１〜５の飛行時間型二次イオン質量分析法による測定結果を示すグラフである。
【図３１】サンプル１〜５の飛行時間型二次イオン質量分析法による測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の印刷方法および印刷装置を詳細に説明する。
なお、以下に説明する図は、本発明を説明するための例示的なものであり、以下に示す図に本発明が限定されるものではない。
なお、以下において数値範囲を示す「〜」とは両側に記載された数値を含む。例えば、εが数値α１〜数値β１とは、ε１の範囲は数値α１と数値β１を含む範囲であり、数学記号で示せばα１≦ε１≦β１である。
「具体的な数値で表された角度」、「平行」、および「垂直」等の角度は、特に記載がなければ、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
また、「同一」、および「全面」とは、該当する技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
【００１６】
＜印刷装置＞
まず、印刷装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態の印刷版装置の一例を示す模式図である。
図１に示すように印刷装置１０は、後述の印刷方法に用いられるものであり、印刷装置本体１２と、記憶部１４と、判定処理部１６と、制御部１８とを有する。
印刷装置本体１２は、印刷版２５を用いて、印刷版２５の版面２５ｃに予め定められた画像部にインクを付与し、この画像部により表されるパターンを基板３１に形成するものである。印刷装置本体１２については後に詳細に説明する。
【００１７】
記憶部１４は、印刷装置１０で利用される各種の情報が記憶されるものである。記憶部１４には、特定のパターンに対して印刷インクが付与された印刷版２５の版面２５ｃの基準となる基準形状の情報が記憶される。
基準形状の情報とは、例えば、印刷版２５の画像部２５ａで構成される画像部に対して、印刷インクを付与した際の理想的な状態を示す画像データである。また、印刷版２５の画像部に対して、複数回にわたり、印刷インクを付与する場合には、各回毎の理想的な状態を示す画像データである。画像部に対してインクジェット法で印刷インクを吐出し、ドットを形成して画像部に印刷インクを付与した場合には、各回毎の印刷インクの吐出により形成されるドットの理想的な配置を示す画像データを上述の基準形状の情報という。
また、転写後の印刷版２５の版面２５ｃの理想的な状態を示す画像データも基準形状の情報に含まれる。
【００１８】
また、記憶部１４には、印刷しようとするパターンのパターンデータが記憶されるが、このパターンデータは、外部から適宜入力される。記憶部１４への基準形状の情報およびパターンデータの入力方法は、特に限定されるものではなく、各種のインターフェースを記憶部１４に設け、記憶媒体、ならびに有線および無線を問わないネットワークを介して入力することができる。
また、記憶部１４には、後に詳細に説明するが、インクジェットヘッド４０から吐出する印刷インクの吐出パターンデータおよび吐出タイミングデータ、ならびに印刷インクの吐出パターンデータを印刷版２５の取り付け状態に応じて補正した補正パターンデータも記憶される。
【００１９】
印刷インクの吐出パターンデータとは、インクジェットヘッド４０を用いて印刷インクを印刷版２５のパターン領域に付与する際の吐出パターンを示すデータのことである。
吐出タイミングデータとは、インクジェットヘッド４０を用いて印刷版２５のパターン領域に印刷インクを付与する際に、印刷版２５のパターン領域に、どのタイミングで印刷インクを吐出するのかを示すデータのことである。
【００２０】
判定処理部１６は、版胴２４に設けられた印刷版２５の取り付け情報の取得に利用されるものである。判定処理部１６では、後述するアライメントカメラ４２で得られたアライメントマークの位置情報を用いて、アライメントマークＡ、アライメントマークＢ、アライメントマークＣおよびアライメントマークＤの位置を特定するものである。これにより、版胴２４に設けられた印刷版２５の取り付け情報を取得することができる。
判定処理部１６は、印刷版２５の取り付け位置情報に基づき、印刷版２５の傾き角度を許容範囲と比較し、許容範囲にあるかを判定するものである。判定結果に応じた判定情報を制御部１８に出力するものである。印刷版２５の傾き角度については後に説明する。
判定処理部１６は、後述する印刷装置本体１２の版面観察部２６で得られた、特定のパターンに対して印刷インクが付与された印刷版２５の版面２５ｃの情報と、記憶部１４で記憶された特定のパターンに対して印刷インクが付与された印刷版２５の版面２５ｃの基準となる基準形状の情報とを比較し、基準形状に対して予め定められた範囲にあるかを判定するものである。判定結果に応じた判定情報を制御部１８に出力するものである。
【００２１】
また、判定処理部１６では、予め定められた範囲から外れる場合、外れた箇所等の特定もするものである。例えば、画像部に対してはみ出して印刷インクが付与された場合には、印刷インクのはみ出した部分を特定する。また、判定処理部１６では、インクジェット法でパターン領域に対して印刷インクを付与する際、印刷インクにより形成されるドットの位置のずれ、ドットが抜けた領域等を特定することができる。これにより、後述するように制御部１８で特定された箇所に応じて印刷インクの吐出量等を調整する。
【００２２】
アライメントカメラ４２で得られた印刷版２５の取り付け情報に基づき、印刷版２５が理想的な配置の印刷版に対し、傾き角度β、傾いて配置された場合、判定処理部１６は、印刷インクの吐出パターンデータを傾き角度βに応じて、ｃｏｓβ倍し、補正パターンデータを作成する。この補正パターンデータは記憶部１４に記憶される。
例えば、判定処理部１６による補正パターンデータの作成は、印刷版２５の取り付け情報に基づき、印刷版２５の傾き角度βを許容範囲と比較し、許容範囲外と判定されたときになされる。
また、判定処理部１６は、上述の版面観察部２６で得られた、印刷版２５の取り付け位置情報に基づいて、インクジェットヘッド４０を回動させる回動量を算出し、記憶部１４に記憶させる。制御部１８にて、回動量に基づき、インクジェットヘッド４０を回動させて印刷インクを吐出させる。
【００２３】
制御部１８は、印刷装置本体１２、記憶部１４および判定処理部１６に接続されており、印刷装置本体１２、記憶部１４および判定処理部１６の各要素を制御するものである。さらに、制御部１８は、判定処理部１６での判定結果に応じて各部を制御する。
また、制御部１８は、例えば、判定処理部１６で吐出パターンデータの補正パターンデータが作成された場合、その補正パターンデータに基づいて印刷インクをインクジェットヘッド４０から吐出させる。
【００２４】
＜印刷装置本体＞
次に、印刷装置本体１２について説明する。
印刷装置本体１２は、印刷を清浄な雰囲気でするためにケーシング２０の内部２０ａに各部が設けられている。ケーシング２０の内部２０ａを予め定められた清浄度となるように、フィルタ（図示せず）および空調設備（図示せず）が設けられている。
印刷装置本体１２は、画像記録部２２と、版胴２４と、版面観察部２６と、ステージ３０と、乾燥部３２と、イオナイザー３３と、クリーニング部３４と、メンテナンス部３６と、レベリング部５０とを有する。
版胴２４の表面２４ａの周囲を囲むようにして、画像記録部２２、版面観察部２６、レベリング部５０、乾燥部３２、イオナイザー３３およびクリーニング部３４が設けられている。クリーニング部３４は版胴２４の表面２４ａに接して設けられている。レベリング部５０は、版胴２４に保持された印刷版２５の版面２５ｃに接して設けられている。
【００２５】
ステージ３０上に基板３１が配置されており、ステージ３０が版胴２４の下方の印刷位置Ｐｐに配置された状態で版胴２４が回転すると印刷版２５の版面２５ｃと、基板３１の表面３１ａとが接するように配置されている。これにより、印刷版２５の版面２５ｃに予め定められたパターン状に付与された印刷インクが基板３１の表面３１ａに転写される。版胴２４とステージ３０で転写部３９が構成される。
なお、印刷された基板３１では、印刷インクの特性に応じて、例えば、熱、光等により印刷インクが焼成される。熱、光を用いた印刷インクの焼成で利用される公知のものが適宜利用可能である。基板３１に対する印刷インクの焼成は、ケーシング２０の内部２０ａでなされても、外部でなされてもよい。
【００２６】
印刷装置１０では、版胴２４に設けた印刷版２５の画像部に印刷インクを付与するが、この印刷インクの付与は１回で完了させてもよく、また、印刷版２５に複数回にわたって印刷インクを付与してもよい。複数回にわたって印刷インクを付与する場合、印刷インクを付与する回数分、版胴２４を回転させる。例えば、２回に分けて印刷版２５に印刷インクを付与する場合、版胴２４を２回回転させ、２回に分けて印刷版２５に印刷インクを付与する場合、版胴２４を４回回転させる。印刷インクを付与することをインキングという。また、複数回のうち、印刷版２５に印刷インクを１回行うことを走査するともいう。
なお、レベリング部５０による、後に説明するレベリング処理は、複数回にわたり印刷インクを付与する場合では、最終的に印刷インクの付与が終了した時点で実施する。
【００２７】
以下、印刷装置本体１２の各部について説明する。
画像記録部２２は、印刷版２５の版面２５ｃの予め定められた画像部に印刷インクを付与するものであり、画像記録部２２により、版面２５ｃに予め定められたパターンで印刷インクが付与される。画像記録部２２の画像記録方式にはインクジェット法が用いられる。
【００２８】
版胴２４は、回転軸２４ｂを中心にして、一方向、例えば、Ｙ方向に回転可能なものである。Ｙ方向が回転方向である。Ｙ方向のことを送り方向ともいう。また、版胴２４は、印刷版２５を保持した状態で回転させて、予め定められたパターン状に付与された印刷版２５の版面２５ｃの印刷インクを基板３１の表面３１ａに転写するためのものである。
回転軸２４ｂには、例えば、版胴２４を回転させるためのモータ（図示せず）がギア（図示せず）等を介して設けられている。また、ギアを介さないダイレクトドライブモータを設けることもできる。モータは制御部１８にて制御される。また、回転軸２４ｂには回転と回転量を検出するローターリーエンコーダ（図示せず）が設けられている。ローターリーエンコーダは制御部１８に接続されており、制御部１８で版胴２４の回転量が検出される。
【００２９】
転写される基板３１は、特に限定されるものではないが、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）およびＰＣ（ポリカーボネート）等のフイルム基板、ガラスエポキシ基板、セラミック基板、ならびにガラス基板を用いることができる。これ以外にも、電子デバイスに利用される基板の材質のものを適宜利用可能である。転写方法としては、ガラス基板等のリジッド基板では、上述のようにステージ３０上に基板３１を固定して版胴２４に密着させることで転写できる。
なお、印刷版２５にフイルムを使った場合には圧胴を用いて、フイルムを圧胴に固定して版胴２４に密着させて転写する構成としてもよい。
【００３０】
版面観察部２６は、画像記録部２２よりも版胴２４のＹ方向の下流側に配置されている。版面観察部２６は、印刷インクが付与された印刷版２５の版面２５ｃの情報を取得するものである。また、版面観察部２６は、基板３１に印刷インクが転写された後の印刷版２５の版面２５ｃの情報も取得するものである。
版面観察部２６は、印刷インク転写前後の印刷版２５の版面２５ｃの情報を取得することができれば、その構成は特に限定されるものではない。印刷版２５は矩形状のものが多いため、ラインセンサとライン状の照明を用いることが好ましい。この場合、版面２５ｃの情報として、版面撮像データが得られる。この版面撮像データが、判定処理部１６にて上述のように基準形状の情報と比較されて判定される。
【００３１】
ラインセンサは、例えば、モノクロＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）センサ、ＣＣＤ（電荷結合素子）センサを用いることができる。なお、ラインセンサは、吐出された印刷インク液滴の陰影を観察するためカラーセンサーでなくてもよい。また、ラインセンサの前にレンズ、および各種のフィルタ等を設けてもよい。ライン状の照明としては、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）を一直線状に並べたものを用いることができる。
版面観察部２６は、制御部１８に接続されており、版面観察部２６での印刷版２５の版面２５ｃの情報の取得のタイミングは制御部１８で制御され、取得された印刷版２５の版面２５ｃの情報は記憶部１４に記憶される。
【００３２】
印刷インクに絶縁体等の透明インクを用いた場合、肉眼による識別が困難であるが、光源、ラインセンサ前に偏光フィルタを設けること、２箇所以上から照明を行う等により、ラインセンサによる印刷インクの識別性を改善することができる。
また、印刷版２５の版面２５ｃの情報の取得は、走査毎に行うことで、着弾位置ずれ、サテライトおよび吐出滴量変化による膜厚むらを検出することが可能となる。例えば、膜厚と光学特性のとの関係を予め測定しておき、記憶部１４に記憶しておくことにより、上述の関係と検出された光学特性とを比較することで膜厚を推定することができる。
【００３３】
また、印刷インクに銀ナノインクを用いた場合、銀ナノインクでは、乾燥とともに銀光沢が発現して、色または反射率が変化する。膜厚が薄いと乾燥が早く、厚いと乾燥が遅いため、検出までの予め定められた時間における膜厚と色、膜厚と反射率との関係を、予め計測しておくことで、膜厚を推定できる。
絶縁体等の透明インクの場合には、干渉縞で膜厚を判断することが可能である。膜厚と干渉縞との関係を予め測定しておくことで膜厚を推定できる。半導体等結晶性のある印刷インクの場合には、偏光フィルタを設けて、色で膜厚を推定することもできる。この場合も、予め膜厚と色との関係を測定しておくことで、膜厚を推定することができる。
【００３４】
ステージ３０は、基板３１を載置し、搬送方向Ｖに移動して、基板３１を予め定められた位置に搬送するものである。ステージ３０には搬送機構（図示せず）が設けられている。この搬送機構は、制御部１８に接続されており、制御部１８にて搬送機構が制御されてステージ３０が搬送方向Ｖに移動されて、ステージ３０の位置が変えられる。
ステージ３０は、まず、ケーシング２０の外部から搬送された基板３１が載置される開始位置Ｐｓに待機する。次に、ステージ３０は、版胴２４の下方の印刷位置Ｐｐに移動される。次に、印刷後、ステージ３０は印刷済みの基板３１を載せた状態で終了位置Ｐｅに移動され、その後、基板３１はケーシング２０の外部に取り出される。ステージ３０は、終了位置Ｐｅから開始位置Ｐｓに移動されて、基板３１が搬入されるまでの間、待機する。
【００３５】
乾燥部３２は、印刷版２５の版面２５ｃの印刷インクを乾燥させるものである。印刷インクを乾燥させることができれば、乾燥方法は、特に限定されるものではなく、例えば、ファンによる温風、冷風の吹き付け、赤外線ヒーターによる加熱、高周波の照射、およびマイクロ波照射等が挙げられる。
なお、自然乾燥にて印刷版２５の版面２５ｃの印刷インクを乾燥できる場合、乾燥部３２を必ずしも設ける必要がない。なお、印刷インクの乾燥の程度は、特に限定されるものではなく、完全に乾燥する前の状態である半乾燥状態でもよい。
【００３６】
半乾燥状態とは、塗布前の印刷インクの溶媒の一部が外部に消散した状態のことである。
なお、印刷を行う上で好ましい半乾燥状態とは、下記の１〜３の要件を満たす状態のことである。
１、印刷時（印刷版２５から基板３１へ印刷インクを転写する時）に版面２５ｃの印刷インクが受ける応力によって、印刷インクが水平方向に変形しない、すなわち印刷によってパターン形状の劣化がおこらない程度の弾性を有するまで乾燥が進んでいて、かつ、
２、印刷時に印刷インクの泣き別れ（転写後に、印刷版２５の版面２５ｃと基板３１の両方に印刷インクが残ってしまう状態）が発生しない程度に印刷インクの凝集力が上昇するまで乾燥が進んでいて、かつ、
３、印刷時に印刷インクの転写不良（転写後に、印刷版２５の版面２５ｃから基板３１に印刷インクが移行しないこと）が発生しない程度であること、すなわち印刷版２５の版面２５ｃと印刷インクの付着力が、基板３１と印刷インクの付着力よりも大きくなってしまうまで過度に乾燥が進んでいない状態のことである。
【００３７】
イオナイザー３３は、印刷版２５の版面２５ｃの静電気を除電するものである。イオナイザー３３により、印刷版２５の版面２５ｃの静電気が除去され、印刷版２５の版面２５ｃにゴミおよび埃等の異物の付着が抑制される。また、印刷版２５の版面２５ｃが帯電している場合、吐出された印刷インクが曲がることがあるが、吐出された印刷インクの曲がりを防止することができ、インクジェット吐出精度が向上する。
なお、イオナイザー３３には、静電気除電器を用いることができ、例えば、コロナ放電方式、およびイオン生成方式のものを用いることができる。また、イオナイザー３３は、乾燥部３２のＹ方向における下流側に設けたが、画像記録部２２により記録される前に、印刷版２５の版面２５ｃの静電気を除電することができれば、イオナイザー３３を設ける位置は特に限定されるものではない。
【００３８】
クリーニング部３４は、版胴２４および印刷版２５に付着した印刷インクを除去するものである。クリーニング部３４は、版胴２４および印刷版２５に付着した印刷インクを除去することができれば、その構成は、特に限定されるものではない。例えば、ローラを版胴２４に押し付け、ローラに印刷インクを転写させて、転写された印刷インクを拭き取る構成である。
【００３９】
メンテナンス部３６は、画像記録部２２の吐出特性等が予め定められた性能を発揮するかを調べるものである。メンテナンス部３６は、予め定められた性能を発揮するようノズルのワイプ等をするところである。メンテナンス部３６は、版胴２４から離れた位置に設けられている。画像記録部２２は、例えば、ガイドレール（図示せず）を介してメンテナンス部３６に移送される。メンテナンス部３６については後に詳細に説明する。
【００４０】
レベリング部５０は、インク付与部であるインクジェットヘッド４０により印刷版２５の版面２５ｃの画像部に付与された印刷インクを平坦化するためのものである。印刷版２５の版面２５ｃ画像部に付与された印刷インクを平坦化することをレベリング処理という。
上述の転写部３９はレベリング部５０により平坦化された画像部に付与された印刷インクを基板３１に転写する。
【００４１】
レベリング部５０は、回転軸５０ｂを中心にして、一方向、例えば、Ｙｒ方向に回転可能な円筒状の部材５１と、部材５１の表面に設けられた基材５２とを有する。Ｙｒ方向がレベリング部５０の回転方向である。
基材５２は、印刷版２５の画像部の印刷インクとのインク密着性よりも印刷インクとのインク密着性が低いものである。基材５２は、印刷版２５の画像部２５ａ（図７参照）よりも低いインク密着性を有していることから、基材５２に印刷インクの付着が抑制される。
【００４２】
基材５２は、例えば、シリコーンゴムを含む層で構成されている。また、レベリング部５０は、円筒状の部材５１および基材５２がシリコーンゴムを含む層で構成されてもよい。なお、印刷版２５の画像部２５ａ（図７参照）よりも低いインク密着性については後に説明する。基材５２は、シリコーンゴムを含む層を有する構成でもよい。
レベリング部５０では、版胴２４に保持された状態の印刷版２５の版面２５ｃに基材５２を押し付け、基材５２を印刷インクに圧着させて、例えば、円筒状の部材５１をＹｒ方向に回転させて、印刷版２５の版面２５ｃの印刷インクを平坦化する。
【００４３】
回転軸５０ｂには、例えば、レベリング部５０を回転させるためのモータ（図示せず）がギア（図示せず）等を介して設けられている。また、ギアを介さないダイレクトドライブモータを設けることもできる。モータは制御部１８にて制御される。また、回転軸５０ｂには回転と回転量を検出するローターリーエンコーダ（図示せず）が設けられている。ローターリーエンコーダは制御部１８に接続されており、制御部１８でレベリング部５０の回転量が検出される。
【００４４】
レベリング部５０は、印刷インクを平坦化する際に、印刷版２５の版面２５ｃに基材５２を押し付けて回転することができればよく、基材５２が印刷版２５の版面２５ｃに常時、押し付けられている必要はない。このため、レベリング部５０は、印刷版２５の版面２５ｃに対して基材５２が接触することと、離間することができる構成でもよい。このため、レベリング部５０では、印刷版２５の版面２５ｃに対して基材５２が接触または離間するように、円筒状の部材５１を移動する機構を備えていてもよい。
なお、レベリング部５０は、上述のレベリング処理ができれば、基材５２の印刷インクへの圧着方法は特に限定されるものではなく、上述の円筒状の部材５１を用いることに限定されない。
【００４５】
以下、画像記録部２２について詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態の印刷装置の画像記録部を示す模式図である。
上述のように画像記録部２２は、インクジェット法を用いたものである。図２に示すように、画像記録部２２は、インクジェットヘッド４０と、アライメントカメラ４２と、レーザ変位計４４と、インクタンク４５と、回動部４９とを有し、これらはキャリッジ４６に設けられている。このキャリッジ４６はリニアモータ４８により、版胴２４の回転軸２４ｂと平行な方向、すなわち、Ｘ方向に移動可能であり、インクジェットヘッド４０はキャリッジ４６によりＸ方向へ移動可能である。キャリッジ４６の位置はリニアモータ４８に設けられたリニアスケール（図示せず）の読み取り値から算出することができる。
インクタンク４５は、印刷インクを貯留するものであり、インクジェットヘッド４０に印刷インクを供給するものである。
【００４６】
インクジェットヘッド４０はインク付与部であり、インクジェットヘッド４０にはインクの吐出を制御するための吐出制御部４３が設けられている。吐出制御部４３で印刷インクの吐出波形が調整される。吐出制御部４３は制御部１８に接続されている。吐出制御部４３では、例えば、ユーザーインターフェースを通して、ユーザーが吐出電圧または吐出波形を調整することが可能である。なお、後述するように印刷インクの温度が調整された状態で吐出される。
【００４７】
アライメントカメラ４２、レーザ変位計４４も制御部１８に接続されている。キャリッジ４６にはＺ方向に移動させるための駆動部（図示せず）が設けられており、この駆動部は制御部１８に接続されており、制御部１８によりキャリッジ４６のＺ方向の移動が制御される。ここで、Ｚ方向とは、版胴２４の表面２４ａに垂直な方向である。
【００４８】
アライメントカメラ４２は、印刷インクの吐出位置、印刷インクの吐出タイミング、パターンデータの補正をするためのアライメントマークの位置情報を得るためのものである。
アライメントカメラ４２は、アライメントマークＡ〜アライメントマークＤを検出することができれば、その構成は特に限定されるものではない。
【００４９】
アライメントカメラ４２により、アライメントマークＡ〜アライメントマークＤが撮像されて、その撮像データが記憶部１４に記憶され、判定処理部１６でアライメントマークＡ〜アライメントマークＤの位置が特定される。アライメントカメラ４２と判定処理部１６は、版胴２４に設けられた印刷版２５の取り付け情報を取得する取付位置情報取得部として機能する。
アライメントマークＡ、Ｂの位置情報により、Ｙ方向における印刷インクの吐出開始位置、Ｘ方向の印刷版の拡縮および印刷版の傾き角度θの情報を得ることができる。アライメントマークＡ、Ｃの位置情報により、Ｘ方向における印刷インクの吐出開始位置およびＹ方向の印刷版の拡縮の情報を得ることができる。アライメントマークＡ〜アライメントマークＤの位置情報により、例えば、印刷版の台形歪みの情報、すなわち、台形変形の情報を得ることができる。印刷インクの吐出開始位置のことをインキング開始位置という。
印刷版２５は、アライメントマークＡとアライメントマークＣを通る線Ｌａ（図７参照）が上述のＹ方向に平行であることが理想的である。しかし、印刷版２５を版胴２４に取り付ける際に、印刷版２５が版胴２４に対して、わずかであるが傾いてしまう。アライメントマークＡ〜アライメントマークＤの位置情報により、版胴２４上での印刷版２５の取り付け情報、例えば、版胴２４のＹ方向に対する印刷版２５の傾き等の情報を得ることができる。
【００５０】
上述の得られた各種の情報により、印刷インクの吐出開始位置、インクジェットヘッド４０の位置および印刷インクの吐出タイミングを補正する。なお、これらの補正には、いずれもインクジェットによる印刷インクの打滴の公知の補正方法を用いることができる。
また、パターンデータについてのＸ方向の拡大縮小、Ｙ方向の拡大縮小、傾き、および台形補正は、公知の補正方法を用いることができる。
なお、アライメントマークは、少なくとも３つあればよく、Ｘ方向の印刷版の拡縮、印刷版の傾き角度θおよびＹ方向の印刷版の拡縮の情報を得ることができる。アライメントマークが４つあれば、印刷版２５の台形歪みの情報も得ることができるため、４つあることが好ましい。さらには、４つのアライメントマークＡ〜アライメントマークＤの内側にも複数のアライメントマークを設けることにより、非線形の補正を行うことができる。この場合、アライメントマークを用いた補正も公知の補正方法を用いることができる。
【００５１】
レーザ変位計４４は、インクジェットヘッド４０と印刷版２５の版面２５ｃとの距離を測定するものである。印刷インクによる版膨潤または温度等による版胴径＋版厚の変化により、アライメントマークＡとアライメントマークＣとのＹ方向における距離、すなわち、ＡＣ長が変化する。ここで、インクジェットヘッド４０の印刷インクは、ローターリーエンコーダのタイミングで吐出するため版胴径の変化を受けず版の長さの変化に対応するが、基板３１に転写したとき長さが変化してしまう。
【００５２】
上述のＡＣ長の変化があっても基板３１上の印刷パターンの長さを一定にする目的で、このレーザ変位計４４により、版胴径＋版厚の変化を測定する。測定した結果に基づいて補正を行う。
補正の具体例としては、版胴２４の回転軸２４ｂから印刷版２５の版面２５ｃまでの距離変動を精密に測定して、その結果に基づいて、転写時の版胴２４および基板３１の移動相対速度を変化させることが挙げられる。
上述の補正の具体例以外に、例えば、版胴２４または環境の温度を測定して、予め作成した版胴２４の回転軸２４ｂと印刷版２５の版面２５ｃまでの距離と温度との関係のテーブルに基づいて、転写時の版胴２４および基板３１の移動相対速度を変化させることが挙げられる。
上述の補正の具体例により、版膨潤または版胴径の変化があっても精度よく印刷が可能となる。なお、転写するときに、版側と基板側の送り速度に差を設けると転写パターンの送り方向の寸法が変化することが知られている。
【００５３】
レーザ変位計４４については、インクジェットヘッド４０と印刷版２５の版面２５ｃとの距離を測定することができれば、その構成は特に限定されるものではない。
また、レーザ変位計４４は、印刷版２５の版面２５ｃ迄の距離を測定することで、版胴径＋版厚の変化を測定することができる。これをＹ方向の拡大縮小に利用することができる。例えば、版胴２４の直径または印刷版２５の膜厚が、温度変化により変化するとアライメントマークＡとアライメントマークＣの間の長さが変化する。この長さの変化をパターンデータの補正に利用することができる。
【００５４】
上述のようにアライメントカメラ４２、レーザ変位計４４を用いることで、アライメント精度を高くすることができる。印刷装置１０では、後述するように薄膜トランジスタの形成に利用される。薄膜トランジスタでは、１０μｍ程度のずれでも、設計した特性とは異なる特性になってしまう。複数の薄膜トランジスタを形成する場合、１０μｍ程度のずれがあっても特性がばらつくことになり、例えば、電子ペーパーに用いた場合、高い性能が得られないことになるが、このような特性のバラつきを抑制することができる。
【００５５】
回動部４９は、インクジェットヘッド４０を版胴２４の表面２４ａに垂直な線を中心として回動させるものである。回動部４９により、印刷版２５の傾きにインクジェットヘッド４０の向きを合わせることができる。
インクジェットヘッド４０の印刷インクを吐出させる方式は、特に限定されるものではなく、圧電素子のたわみ変形、ずり変形および縦振動等を利用して液体を吐出させる圧電方式、ヒーターによって液室内の液体を加熱して、膜沸騰現象を利用して液体を吐出させるサーマル方式、ならびに静電気力を利用する静電方式等、各種方式を用いることができる。
【００５６】
インクジェットヘッド４０の具体的な構成としては、図３に示すように、印刷版２５の全幅に対応する長さにわたって、複数のノズル４１が、Ｘ方向に沿ってＹ方向の位置を交互に変えて配置されている。
Ｘ方向に沿ってＹ方向の位置を交互に変えて配置することで、ノズル４１を高密度に配置させることができる。なお、ノズル４１を配置する列数は、特に限定されるものではなく、一列でも二列でも、それ以上でもよい。また、ノズル４１は、マトリクス状に配置してもよい。
インクジェットヘッド４０の構成は、特に限定されるものではなく、例えば、図４に示す構成でもよい。図４に示すインクジェットヘッド４０は、Ｘ方向に、複数のヘッドモジュール４０ａが接続されている。この場合、複数のヘッドモジュール４０ａ一列につなぎ合わせた構成に限定されるものではなく、複数のヘッドモジュール４０ａのノズル４１がＸ方向に沿ってＹ方向の位置を交互に変わる配置となるように複数のヘッドモジュール４０ａをつなぎ合わせた構成でもよい。
図４に示すインクジェットヘッド４０では、吐出制御部４３によりヘッドモジュール４０ａ毎に吐出波形を調整することが可能である。また、ヘッドモジュール４０ａ毎に吐出制御部４３を設ければ、吐出制御部４３毎に吐出波形を調整することが可能である。
【００５７】
画像記録部２２においては、印刷版２５へのインキングを非接触のインクジェット法とすることにより、印刷版２５の耐久性が向上する。また、インク膜厚を制御する必要がある場合にはインクジェット法が好適である。インクジェット法では、印刷インクは粘度が１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。
【００５８】
次に、メンテナンス部３６について詳細に説明する。
メンテナンス部３６は、インクジェットヘッド４０に付着したインクおよびゴミ等をウェブ（図示せず）またはゴムブレード（図示せず）を用いて除去するワイプ部を有する。
ウェブは、例えば、回転ローラの周面に巻きかけられて、回転ローラを回転させてウェブをインクジェットヘッド４０に接触させて、インクおよびゴミ等拭き取る。ウェブは、インクジェットヘッド４０のインクおよびゴミ等を除去することができれば、回転ローラの周面に巻きかけられることに特に限定されるものではない。ウェブには、一般的にワイピングクロスと呼ばれるものを適宜用いることができる。
例えば、洗浄液をインクジェットヘッド４０に直接付与して、または洗浄液を付けたウェブを用いて、インクジェットヘッド４０のインクおよびゴミ等を取り除いてもよい。
【００５９】
洗浄液には、例えば、インク溶解性のある溶剤またはインク成分のうち固形分が含まれない溶液が用いられ、炭化水素系の溶剤を利用することができる。炭化水素系の溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ヘキサン、テトラデカン、またはシクロドデセンを用いることができる。
【００６０】
ゴムブレードを用いたワイプ部では、インクジェットヘッド４０はキャリッジ４６によりＸ方向に移動可能であることを利用し、ゴムブレードを固定してインクジェットヘッド４０をＸ方向に移動させて、長手方向にインクを拭取る。インクジェットヘッド４０を固定して、ゴムブレードをＸ方向に移動させて、拭取ってもよい。ゴムブレードを用いる場合も、上述の洗浄液を用いることができる。なお、メンテナンス部３６では、ノズル４１の乾燥防止のため、キャップ（図示せず）を有してもよい。
【００６１】
メンテナンス部３６では、インクジェットヘッド４０について、パージ、スピットおよびドリップ等の動作を行わせることもできる。
パージとは、インクジェットヘッド４０をインク受け（図示せず）上に配置し、ノズル４１からインクを押し出すことである。
スピットとは、吐出動作のことである。これにより、ノズル詰まり、吐出曲がりを改善することができる。なお、スピットはパージと同様の場所で実施するが、スピット用のステーションを設けてもよい。
ドリップとは、上述のパージ程、インクを強く押し出す回復動作ではなく、ゆっくりとインクが垂れることで回復させる動作である。これにより、ノズルの詰まり、インクの吐出曲がりを改善することができる。
【００６２】
また、メンテナンス部３６は、インクジェットヘッド４０から吐出されたインク液滴（図示せず）を観察する吐出観察部（図示せず）と、インクジェットヘッド４０のノズル４１（図４参照）を、ノズル４１が形成された面側から観察するノズル観察部（図示せず）とを有する構成でもよい。
吐出観察部およびノズル観察部は、いずれも制御部１８に接続されており、これらの動作は制御部１８で制御され、得られた撮像データは制御部１８により、記憶部１４に記憶される。制御部１８でインクジェットヘッド４０でのインクの吐出状態が、例えば、インクジェットヘッド４０の吐出特性の設計値と比較されて、その比較結果が、記憶部１４に記憶される。
【００６３】
次に、印刷版２５と、レベリング部５０と、転写される基板３１との関係について説明する。印刷版２５は、画像部２５ａと非画像部２５ｂとを有し、画像部２５ａが凹部２７である。印刷版２５については後に詳細に説明する。
図５は印刷版とレベリング部と転写される基板を示す模式図であり、図６はレベリング部の基材の他の例を示す模式図である。
図５に示すように、印刷版２５の版面２５ｃに、基材５２の表面５２ａが対向させて配置され、レベリング処理の際には基材５２の表面５２ａが印刷版２５の版面２５ｃに接する。レベリング処理後、印刷版２５の版面２５ｃと基板３１の表面３１ａとが接して基板３１の表面３１ａに印刷インクが転写される。
上述のように、基材５２は、印刷版２５の画像部２５ａよりも印刷インクとのインク密着性が低い。印刷版２５の画像部２５ａよりもインク密着性は、印刷インクの接触角で規定され、接触角が大きい方が、印刷インクとのインク密着性が低いことを示す。
【００６４】
印刷インクとのインク密着力について、印刷版２５の画像部２５ａのインク密着力をＦ１、印刷版２５の非画像部２５ｂのインク密着力をＦ２、基材５２のインク密着力をＦ３、基板３１のインク密着力をＦ４とするとき、Ｆ２≒Ｆ３＜Ｆ１＜Ｆ４である。
印刷インクの接触角においては、印刷版２５の画像部２５ａの印刷インクの接触角をＡｒ１、印刷版２５の非画像部２５ｂの印刷インクの接触角をＡｒ２、基材５２の印刷インクの接触角をＡｒ３とするとき、Ａｒ１＜Ａｒ２≒Ａｒ３である。
なお、上述の印刷インクの接触角Ａｒ１〜Ａｒ３は、θ／２法と呼ばれる方法を用いて測定される。印刷版２５の画像部２５ａは面積が小さいため、印刷インクの接触角の測定の際には、印刷版２５の画像部２５ａを模した平板を用いて測定する。
【００６５】
基材５２は、上述のようにシリコーンゴムを含む層を有する。基材５２を構成するシリコーンゴムを含む層は、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成される。なお、以下、ポリジメチルシロキサンのことを、単にＰＤＭＳともいう。ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は転写性が高いため、基材５２に印刷インクが残ることが抑制され、基材５２の洗浄なしでも連続印刷が可能となる。これにより、印刷効率を向上させることができる。
基材５２を構成するシリコーンゴム層は、例えば、紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、または熱硬化性のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成される。紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は、製造方法に応じて、紫外光が照射された領域が硬化するタイプ、および紫外光が照射された領域が軟化するタイプのいずれも用いることができる。
基材５２を構成するシリコーンゴム層は、より具体的には、例えば、信越シリコーン社製  紫外線硬化型液状シリコーンゴム（品名、Ｘ−３４−４１８４−Ａ／Ｂ）が用いられる。
【００６６】
レベリング部５０の構成としては、図１および図５に示すものに限定されるものではなく、基材５２の構成を図６に示すように２層構成としてもよい。図６に示す基材５２は、シリコーンゴムを含む層であるシリコーンゴム層５３の表面５３ａに、フッ素化合物を含む層であるフッ素化合物層５４が積層して設けられている。フッ素化合物層５４の表面５４ａが、基材５２の表面５２ａとなる。シリコーンゴム層５３は、上述の図１および図５に示す基材５２を構成するシリコーンゴムを含む層と同じ構成である。
フッ素化合物層５４は、印刷インクをはじき、印刷インクに対して撥液性を示す。また、フッ素化合物層５４は、印刷インクに対して撥液性を発現することに加えて、シリコーンゴム層５３の表面５３ａと高い密着性を示すことが好ましい。このため、フッ素化合物層５４は、フルオロアルキル基を主成分とする高分子であることが好ましい。フッ素化合物層５４は、より具体的には、例えば、株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（登録商標）（ＤＳ−５２１０ＴＨ（品名））またはダイキン工業株式会社製オプツール（登録商標）ＤＳＸ（品名）で構成することができる。
なお、図６に示す２層構成の基材５２の場合、例えば、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムまたはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上にフッ素化合物層５４が形成された構成でもよい。
【００６７】
＜印刷版＞
次に、印刷版２５について説明する。
図７は本発明の実施形態の印刷版を示す模式的平面図であり、図８は本発明の実施形態の印刷版の一例を示す模式的断面図であり、図９は本発明の実施形態の印刷版の他の例を示す模式的断面図である。図１０は本発明の実施形態の印刷版の印刷パターンの一例を示す模式的平面図である。
図７に示すように、例えば、印刷版２５には、アライメントマークＡ〜アライメントマークＤが、それぞれ四隅に設けられており、吐出確認エリアＴ、印刷エリアＧ１１、Ｇ１２、スピットエリアＧ、印刷エリアＧ２１、Ｇ２２、スピットエリアＧ、および印刷エリアＧ３１、Ｇ３２が形成されている。
【００６８】
吐出確認エリアＴは、インクジェットヘッド４０により、テストパターン状に印刷インクが吐出される領域である。吐出確認エリアＴの印刷インクは、評価後、クリーニング部３４で取り除くか、または基板３１に転写して取り除く。
スピットエリアＧは、インクジェットヘッド４０により、通常の吐出動作で、印刷インクを吐出し、吐出確認に利用される領域である。
印刷エリアＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２の前に、吐出確認のための領域、吐出確認エリアＴおよびスピットエリアＧを設けることで、印刷エリアＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２への印刷インクの吐出を確実にすることができる。
印刷エリアＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２に、後述のパターン形成領域と非パターン形成領域が設けられる。
【００６９】
図８に示す印刷版２５は、上述の画像部を構成する画像部２５ａと、画像部２５ａ以外の非画像部２５ｂを有する。画像部２５ａで構成される画像部は、パターン形成領域ともよばれるものであり、特定の線、もしくは特定の形状、または線と形状の組合せ等により、特定のパターンが構成される。
パターン形成領域は、例えば、ゲート電極および配線等を形成するための領域である。印刷版２５では、画像部２５ａから基板３１へ印刷インクが転写され、非画像部２５ｂからは基板３１へ印刷インクが転写されない。
印刷版２５では、画像部２５ａが凹部２７であり、パターン形成領域である。画像部２５ａ、すなわち、凹部２７は後述するようにシリコーンゴムを含む層で構成される。非画像部２５ｂが凸部であり、非パターン形成領域である。非画像部２５ｂ、すなわち、凸部は後述するようにフッ素化合物を含む層で構成される。
【００７０】
印刷版２５は、支持材９０上にシリコーンゴム層９２が設けられている。このシリコーンゴム層９２上に画像部２５ａを除いて、凹部２７の隔壁となるシリコーンゴム層９３が設けられている。凹部２７は、シリコーンゴムを含む層であるシリコーンゴム層９２とシリコーンゴム層９３で構成されている。凹部２７では、底面がシリコーンゴム層９２の表面９２ａであり、凹部２７の側面２７ｂは、シリコーンゴムを含む層であるシリコーンゴム層９３で構成されている。シリコーンゴム層９３の厚みを変えることで、凹部２７の深さを変えることできる。すなわち、印刷版２５の版深を変えることができる。
なお、一般的に、版深とは印刷版２５の画像部２５ａと非画像部２５ｂの相対的な高さの差のことである。
【００７１】
また、シリコーンゴム層９３で印刷版２５の凸部が構成され、シリコーンゴム層９３の表面９３ａに、フッ素化合物を含む層であるフッ素化合物層９４が設けられている。フッ素化合物層９４の表面９４ａが非画像部２５ｂの表面となる。フッ素化合物層９４は、印刷インクをはじき、印刷インクに対して撥液性を示す。
印刷版２５は一般的に凹版と呼ばれるものである。印刷版２５では画像部２５ａの表面と非画像部２５ｂの表面との高低差δが０．１μｍ超１０μｍ以下である。印刷版２５の高低差δは、シリコーンゴム層９２の表面９２ａからフッ素化合物層９４の表面９４ａまでの距離のことである。
高低差δについては、走査電子顕微鏡を用いて印刷版２５の断面画像を取得し、断面画像から高低差δを求めることができる。
【００７２】
フッ素化合物層９４は膜厚が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であればよく、例えば、１０ｎｍ程度であることが好ましい。フッ素化合物層９４は膜厚が１ｎｍ以上であれば、溶媒の吸収を防止することができる。
印刷インクの溶媒をシリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９３に吸収させることで、シリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９３での印刷インクはじきを防止してシリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９３への印刷インク塗布を可能にする。また、フッ素化合物への印刷インクの溶媒の吸収を低減することで、フッ素化合物層９４上の印刷インクのピニングを防止して、このフッ素化合物上に印刷インクが残らないようにすることができる。
【００７３】
印刷版２５では、画像部２５ａが印刷インクに対して親液性で、親インク部である。非画像部２５ｂが印刷インクに対して撥液性であり、撥インク部である。
図８に示す印刷版２５では、シリコーンゴム層９２とシリコーンゴム層９３を設ける構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、図９に示すように、シリコーンゴム層９２に凹部２７を設ける構成でもよい。この場合、凹部２７は側面２７ｂを含めシリコーンゴム層９２だけで構成される。シリコーンゴム層９２の凸部９２ｂの最表面９２ｃにフッ素化合物層９４が設けられる。
印刷版２５では、図８および図９に示すいずれの構成でも、例えば、図１０に示すように画像部２５ａと非画像部２５ｂが特定のパターンで形成される。画像部２５ａのパターンは、例えば、ゲート電極および配線等のパターンであり、ゲート電極および配線等が形成される。
【００７４】
印刷版２５は、例えば、電子ペーパー等に用いられる薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極およびドレイン電極の各種の電極の形成に用いることができる。また、印刷版２５は、電子回路およびプリント配線基板の配線パターンの形成に用いることもできる。
図１１は本発明の実施形態の印刷版を用いて形成される薄膜トランジスタの一例を示す模式図である。
図１１に示す薄膜トランジスタ８０（以下、ＴＦＴ８０という）は、ゲート電極８２と、ゲート絶縁層（図示せず）と、ソース電極８６ａと、ドレイン電極８６ｂと、半導体層（図示せず）と、保護層（図示せず）とを有する。
【００７５】
ＴＦＴ８０においては、ゲート電極８２を覆うように、ゲート絶縁層（図示せず）が形成されている。このゲート絶縁層上にチャネル領域８４として予め設定された隙間をあけて、ソース電極８６ａとドレイン電極８６ｂとが形成されている。チャネル領域８４上に活性層として機能する半導体層（図示せず）が形成されている。半導体層、ソース電極８６ａおよびドレイン電極８６ｂを覆う保護層（図示せず）が形成されている。なお、チャネル領域８４のチャネル長は数μｍ〜数十μｍオーダである。薄膜トランジスタのドレイン電流は、チャネル長の影響を受け、チャネル長のばらつきは、薄膜トンランジスタの特性のばらつきに結びつく。
なお、印刷版２５は上述の図１１に示すＴＦＴ８０以外に、電極膜、配線膜、および絶縁膜等の各種のパターン膜の形成に用いることができる。このような各種の膜を順次積層して形成することにより、ＴＦＴ８０以外に、電界発光トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス素子、太陽電池等の電子デバイスも製造することができる。印刷版２５は電子デバイスの製造に用いることもできる。
【００７６】
印刷版２５の支持材９０は、シリコーンゴム層９２を支持するものであり、例えば、樹脂、金属、ガラス等で構成される。また、支持材９０は１種類の材料のみで構成することに限定されるものではなく、複数の材料を組み合わせてもよい。この場合、例えば、支持材９０は、アルミニウム板とポリエチレンテレフタレート材の複合材とすることもできる。印刷版２５は、支持材９０がない構成でもよい。
印刷版２５を版胴２４に巻きつける場合には、支持材９０は可撓性が必要になる。このため、例えば、支持材９０がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）材である場合、厚みは５０〜２００μｍ程度であることが望ましい。また、支持材９０がアルミニウム板である場合、アルミニウム板の厚みは０．１〜１ｍｍであることが好ましく、望ましくは０．１５〜０．４ｍｍである。
【００７７】
印刷版２５のシリコーンゴム層９２は、画像部２５ａを構成するものである。ここで、シリコーンゴムとは、有機シロキサンを主鎖とする、ネットワーク構造を有したゴム状の物質をいう。シリコーン樹脂には、ゴム弾性を示さないものも含まれ、例えば、オルガノシロキサンポリマーである。また、シリコーン樹脂には、上述のようにシリコーンゴムも含まれる。
印刷版２５のシリコーンゴム層９２は、例えば、ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成される。ＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は転写性が高いため、転写後、印刷版２５に印刷インクが残ることが抑制され、印刷版２５の洗浄なしでも連続印刷が可能となる。これにより、印刷効率を向上させることができる。
シリコーンゴム層９２は、例えば、紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、または熱硬化性のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成される。紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は、製造方法に応じて、紫外光が照射された領域が硬化するタイプ、および紫外光が照射された領域が軟化するタイプのいずれも用いることができる。
シリコーンゴム層９２は、より具体的には、例えば、信越シリコーン社製  紫外線硬化型液状シリコーンゴム（品名、Ｘ−３４−４１８４−Ａ／Ｂ）が用いられる。
シリコーンゴム層９２の厚みは、シリコーンゴム層９３よりも厚く、例えば、５００μｍ程度である。
【００７８】
シリコーンゴム層９３は、凹部２７の側面２７ｂを構成しており、上述のようにシリコーンゴム層９３の厚みで、上述の高低差δを調整することができる。シリコーンゴム層９３の厚みは、例えば、数μｍ〜１０μｍ程度であるが、印刷版２５の上述の高低差δに応じて適宜設定される。
また、シリコーンゴム層９３はシリコーンゴム層９２の表面９２ａに設けられており、シリコーンゴム層９２と同じくＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成されてもよい。シリコーンゴム層９３は、シリコーンゴム層９２と別体であり、上述のように凹部２７の側面２７ｂを構成する。このため、シリコーンゴム層９３はパターン形成が可能なものであることが好ましい。シリコーンゴム層９３は、例えば、紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）、または熱硬化性のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）で構成される。紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）は、製造方法に応じて、紫外光が照射された領域が硬化するタイプ、および紫外光が照射された領域が軟化するタイプのいずれも用いることができる。
紫外線硬化型のＰＤＭＳ（ポリジメチルシロキサン）には、例えば、信越シリコーン社製  紫外線硬化型液状シリコーンゴム（品名、Ｘ−３４−４１８４−Ａ／Ｂ）が用いられる。これ以外に、例えば、信越シリコーン社製  ２液混合型常温硬化タイプＫＥ１０６（品名）、Ｘ−３２−３２７９（試作品番号）、およびＸ−３２−３０９４−２（試作品番号）を用いることができる。
【００７９】
シリコーンゴム層９２の厚みは、１０μｍ以上１ｍｍ以下が好ましい。シリコーンゴム層９２の厚みが１０μｍ未満と薄すぎると印刷インクの溶媒の吸収速度が低下してしまい好ましくない。一方、シリコーンゴム層９２の厚みが１ｍｍを超えるような、厚すぎると印刷時に受ける応力によってシリコーンゴム層９２の変形が大きくなり、結果的に寸法再現性およびアライメント精度が悪化するため好ましくない。なお、後述の印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓについては、使用する印刷インクの溶媒によって大きく変化するため、それに伴い好ましいシリコーンゴム層９２の厚みの下限値も変化する。
【００８０】
印刷版２５のフッ素化合物層９４は、非画像部２５ｂを構成するものである。
フッ素化合物層９４は、後述の印刷インクに対して撥液性を発現することに加えて、シリコーンゴム層９３の表面９３ａと高い密着性を示すことが好ましい。また印刷時における、例えば、１０ｋＰａから１ＭＰａ程度の印圧によって負荷がかかるため、その際にクラックが発生しないように脆弱性が低いことが好ましい。そのため、フッ素化合物層９４は、フルオロアルキル基を主成分とする高分子であることが好ましい。シリコーンゴム層９３の表面９３ａとフッ素化合物層９４の密着が悪い場合は、中間層として接着層を導入することもできる。
フッ素化合物層９４は、より具体的には、例えば、株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（登録商標）（ＤＳ−５２１０ＴＨ（品名））またはダイキン工業株式会社製オプツール（登録商標）ＤＳＸ（品名）で構成することができる。フッ素化合物層９４は、上述のように１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８１】
なお、印刷インクに対して撥液性、印刷インクに対して親液性とは、以下に示すようにして評価することができる。
撥液性が予想される領域と親液性が予想される領域とに液滴を着滴させて、その液滴の挙動で評価を行う。着滴時の液滴量に対して液滴量が減少した領域が撥液性を有する撥インク部、液滴量が増加した領域が親液性を有する親インク部である。
なお、版作成の工程で撥液性と親液性が付与される。この場合、撥液性と親液性の評価は、撥液性の撥インク部、親液性の親インク部の境界に液滴を着滴させて、その液滴の挙動で評価を行う。着滴時の液滴量に対して液滴量が減少した領域が撥液性、液滴量が増加した領域が親液性である。
【００８２】
画像部２５ａの印刷インクの前進接触角をθＡ，ｓとし、非画像部２５ｂの印刷インクの後退接触角をθＲ，ｆとするとき、印刷インクに対して、画像部２５ａの前進接触角θＡ，ｓよりも、非画像部２５ｂの後退接触角θＲ，ｆの方が大きいことが好ましい。後退接触角θＲ，ｆと前進接触角θＡ，ｓの差が１０°以上あることがより好ましい。上述の差が１０°以上であれば、画像部２５ａと非画像部２５ｂの、印刷インクに対する親液性と撥液性の差が明確になり、高精細なパターン形成ができる。
【００８３】
画像部２５ａの前進接触角θＡ，ｓよりも、非画像部２５ｂの後退接触角θＲ，ｆの方が大きい場合、その境界に存在する印刷インクは撥液性の撥インク部（非画像部２５ｂ）から親液性の親インク部（画像部２５ａ）に移動する。
理論的には、画像部２５ａと非画像部２５ｂの境界にまたがった印刷インクには、非画像部２５ｂから画像部２５ａの方向に、下記式に示す大きさの力Ｆが働く。ここで、下記式においてγは印刷インクの表面張力であり、ｒは液滴の接触面半径である。
Ｆ＝-γπｒ（ｃｏｓθＲ，ｆ-ｃｏｓθＡ，ｓ）
【００８４】
後退接触角θＲ，ｆおよび前進接触角θＡ，ｓが１８０°未満の場合（全ての液滴はこの条件を満たす）、θＲ，ｆ＞θＡ，ｓであれば、Ｆは正となり、液滴は画像部２５ａ側に移動する。このほかに、印刷インクと版表面に摩擦が働くため、実際には、後退接触角θＲ，ｆと前進接触角θＡ，ｓの差が１０°以上あることがより好ましい。
前進接触角と後退接触角は「傾斜法（滑落法ともいう）」、「ウィルヘルミー法」または「拡張収縮法」のいずれかで測定することができる。本発明では、「傾斜法（滑落法ともいう）」で測定した。
【００８５】
印刷インクが溶媒を含み、同じ溶媒に対して、画像部２５ａの溶媒の吸収速度は、非画像部２５ｂの溶媒の吸収速度よりも速いことが好ましい。すなわち、画像部２５ａの溶媒の吸収速度をｖｓとし、非画像部２５ｂの溶媒の吸収速度をｖｆとするとき、ｖｆ＜ｖｓであることが好ましい。これにより、印刷インク転写時に画像部２５ａ上の印刷インクの広がりが抑制され、高精細なパターン形成が可能となる。
画像部２５ａの印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓは０．１μｍ／ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは１．０μｍ／ｓ以上である。非画像部２５ｂの印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｆは０．１μｍ／ｓ未満であることが好ましく、より好ましくは０．０１μｍ／ｓ未満である。
なお、上述の前進接触角と後退接触角は、印刷インクの溶媒に界面活性剤を添加することによって調整することができる。
【００８６】
印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓについて説明する。印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓは、まず、インクジェット法により印刷インクを画像部、非画像部に着滴させ、着滴した印刷インクの形状を真横からカメラにより撮像する。次に、着滴からの経過時間毎に撮像したインク形状の画像処理をすることで画像部、非画像部の上に残っているインク量を算出して、インク量を時間で微分することで、印刷インクの溶媒の吸収速度と蒸発速度を得る。
印刷インクの溶媒の溶媒蒸発の影響を考慮するため、Ｓｉウエハに非画像部と同等の撥液層を形成した基板を用意して、上述の画像部および非画像部と同様の実験を行い、印刷インクの溶媒の蒸発速度を算出する。なお、Ｓｉウエハであるので、溶媒吸収は無視でき、印刷インクの溶媒の蒸発のみとなる。
吸収速度と蒸発速度の合計から、Ｓｉウエハを用いて得た蒸発速度を引くことで、印刷インクの溶媒の吸収速度を得ることができる。
【００８７】
ここで、非画像部２５ｂに付与するフッ素化合物の望ましい量は、上述の印刷版２５のフッ素化合物層９４の厚み、上述の後退接触角θＲ，ｆおよび前進接触角θＡ，ｓ、ならびに上述の印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓを合わせて総合的に判断されるものである。しかしながら、非画像部２５ｂに付与するフッ素化合物の望ましい量は、飛行時間型二次イオン質量分析法（TOF-SIMS：Time-of-Flight Secondary Mass Spectrometry)より求められるフッ素化合物の量とＰＤＭＳ由来の成分量の比率、すなわち、後述するように後退接触角θＲ，ｆおよび撥液性と正の相関が認められるＦ／Ｓｉ比にて推定することができる。後に詳細に説明するようにＦ／Ｓｉ比が１６８９．７５以上であれば、大きな後退接触角θＲ，ｆが得られ、良好な撥液性が得られる。このため、Ｆ／Ｓｉ比は１６８９．７５以上であることが好ましい。
下記式において、［Ｃ３ＯＦ７］は質量電荷比ｍ／ｚ＝１８４．９８のカウント数である。［Ｓｉ３Ｏ７Ｈ］は質量電荷比ｍ／ｚ＝１９６．９０のカウント数である。［Ｓｉ３Ｃ５Ｈ１５Ｏ４］は質量電荷比ｍ／ｚ＝２２３．０３のカウント数である。
Ｆ／Ｓｉ比＝［Ｃ３ＯＦ７］／（［Ｓｉ３Ｏ７Ｈ］＋［Ｓｉ３Ｃ５Ｈ１５Ｏ４］）
【００８８】
＜印刷版の製造方法＞
次に、図８に示す印刷版２５の製造方法について説明する。
まず、シリコーンゴムを含む第１の層としてシリコーンゴム層９２が設けられた支持材９０を用意する。シリコーンゴム層９２は、上述の紫外線硬化型のＰＤＭＳまたは熱硬化型のＰＤＭＳで構成される。
次に、シリコーンゴム層９２上に感光性ＰＤＭＳを塗布して、第２のシリコーンゴム層（図示せず）を形成する。感光性ＰＤＭＳは、例えば、上述の紫外線硬化型のＰＤＭＳが用いられる。第２のシリコーンゴム層は紫外光が照射された領域が硬化する。
紫外光は、半導体製造装置に用いられる一般的な紫外線露光装置により得られ、フッ素化合物等の化学結合を解離するために波長３００ｎｍ以下の光を用いることが好ましい。
【００８９】
次に、第２のシリコーンゴム層上に、マスク（図示せず）を配置する。マスクは、紫外光を透過する領域が非画像部２５ｂのパターン状に形成されている。
そして、マスク上から第２のシリコーンゴム層に向けて紫外光を照射する。紫外光が照射されると、第２のシリコーンゴム層の照射領域が硬化し、照射されない未照射領域は硬化しない。未照射領域が画像部２５ａとなる領域である。
【００９０】
次に、マスクを第２のシリコーンゴム層上から外し、紫外光の照射後の第２のシリコーンゴム層に対して、例えば、室温の雰囲気で、予め定められた時間保持して、ポストベークを行い、第２のシリコーンゴム層の硬化を促進する。
次に、ポストベーク後、例えば、トルエンを用いて第２のシリコーンゴム層に現像処理を施し、未照射領域を溶解して除去し、シリコーンゴム層９２の表面９２ａの一部を露出させて、シリコーンゴム層９２の表面９２ａ上の非画像部２５ｂとなる領域にシリコーンゴム層９３を形成する。
【００９１】
印刷版２５の製造方法において、シリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９３のような、画像部２５ａが凹部の凹版形状のシリコーンゴムを含む層を形成するには、上述の紫外線硬化型のＰＤＭＳを用いた方法に限定されるものではなく、熱硬化型のＰＤＭＳを鋳型に流し込み成型する方法でもよい。用いる鋳型の材質としては、ガラス、金属、Ｓｉおよびレジスト等が挙げられる。レジストとは、ガラス基板上等でレジスト層がパターニングされたもののことである。
また、多段階の凹凸構造を有する鋳型を用いることによって、印刷版２５の面内で、シリコーンゴム層９３の厚み、すなわち、凹部２７の深さを多段階にすることができる。この方法を用いれば、後述の印刷インクの付与量の範囲をさらに広げることができる。
【００９２】
次に、上述のマスクをシリコーンゴム層９３上に、紫外光を透過する領域とシリコーンゴム層９３の表面９３ａの位置を合わせて配置し、シリコーンゴム層９３の表面９３ａに向けて紫外光を照射する。紫外光が照射されたシリコーンゴム層９３の表面９３ａに水酸基が形成され、表面９３ａが活性化された状態となる。次に、マスクをシリコーンゴム層９３上から外す。
次に、例えば、支持材９０ごとシリコーンゴム層９３をシランカップリング剤（図示せず）に浸漬させて、シリコーンゴム層９３の活性化された状態の表面９３ａにシランカップリング処理を施す。その後、未反応のシランカップリング剤をスピンコータによって回転させて除去し、例えば、予め定められた温度および時間にて、飽和水蒸気圧環境下でシランカップリング剤を活性化された状態の表面９３ａに定着させる。
シランカップリング剤としては、例えば、ｄｕｒａｓｕｒｆ専用プライマー剤（ＤＳ−ＰＣ−３Ｂ（型番））が用いられる。
【００９３】
次に、シリコーンゴム層９３の表面９３ａに、フッ素化合物（図示せず）を塗布し、予め定められた温度および時間にて定着処理を行う。その後、フッ素化合物の未定着分を、例えば、フッ素系溶媒(株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（ＤＳ−ＴＨ（品名））)をスピンコートすることによって洗浄除去する。これにより、図７に示す凹版の印刷版２５を得ることができる。フッ素化合物は、例えば、株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（ＤＳ−５２１０ＴＨ（品名））またはダイキン工業株式会社製オプツール（登録商標）ＤＳＸ（品名）が用いられる。
【００９４】
シランカップリング処理は、露光直後、具体的には、露光後３０秒以内にシランカップリング剤に浸漬させる処理を開始することが望ましい。これは、露光処理によって照射領域の表面に形成された表面ラジカルが短時間で失活することと、シリコーンゴム層９２内部の未架橋成分がブリードすることによって、照射領域表面が徐々に疎水性表面に戻ってしまうことによるためである。
活性化された状態の表面９３ａを形成する際、マスクを利用したマスク露光法を用いたがこれに限定されるものではなく、開口部を有するマスクを用いたプラズマ処理、またはレーザもしくは集光光束を直接走査する直接描画法を用いることもできる。
また、活性化された状態の表面９３ａにシランカップリング処理を施す際に、シランカップリング剤に浸漬させた液相法を用いたが、これに限定されるものではなく、シランカップリング剤を気体にして、シランカップリング剤の気体を用いて、活性化された状態の表面９３ａにシランカップリング処理を施してもよい。
画像部２５ａの活性化の程度が不足している場合には、化学的または物理的処理を行ってシリコーンゴム層９２の表面９２ａ、シリコーンゴム層９３の側面９３ｂの活性化の程度を向上させることができる。
【００９５】
上述の印刷版２５の製造方法では、シランカップリング処理した後にフッ素化合物を塗布したが、これに限定されるものではない。例えば、シランカップリング処理の際に、フッ素系シランカップリング剤を気相法または液相法により、上述の水酸基に結合させる。これにより、フッ素化合物層９４（図８参照）を形成するようにしてもよい。
【００９６】
次に、図９に示す印刷版２５の製造方法について説明する。
シリコーンゴム層９２上にシリコーンゴム層９３が形成された状態で、シリコーンゴム層９３の表面９３ａを含め、シリコーンゴム層９２に対して、紫外光を照射し、シリコーンゴム層９３の表面９３ａ全面に水酸基を形成して、シリコーンゴム層９３の表面９３ａを活性化された状態とする。この場合、シリコーンゴム層９２の表面９２ａも活性化された状態となり、シリコーンゴム層９３の側面９３ｂに紫外光が照射されれば、側面９３ｂも活性化された状態となる。
【００９７】
印刷版２５の製造方法において、シリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９３のような、画像部２５ａが凹部の凹版形状のシリコーンゴムを含む層を形成するには、上述の紫外線硬化型のＰＤＭＳを用いた方法に限定されるものではなく、図９に示すシリコーンゴム層９２およびシリコーンゴム層９２の凸部９２ｂの形成のように、熱硬化型のＰＤＭＳを鋳型に流し込み成型する方法でもよい。用いる鋳型の材質は上述のとおりである。
【００９８】
次に、例えば、シランカップリング剤を含む基体をシリコーンゴム層９３の表面９３ａにだけ押し付けて接触させて、表面９３ａに対してシランカップリング処理を施す。その後、シランカップリング処理された状態の表面９３ａに、フッ素化合物層９４（図８参照）を形成する。フッ素化合物層９４の形成方法は、上述のとおりである。なお、シランカップリング剤を含む基体は、基体の母材を、シランカップリング剤が溶解した溶液に一定時間浸漬させることによって形成することができる。基体の母材に使用する材料は、シランカップリング剤およびその溶媒を吸収するものであればよく、例えば、ＰＤＭＳで構成される。また、シランカップリング剤が溶解した溶液に母材を浸漬する時間は、シランカップリング剤濃度および母材の溶媒吸収速度から適宜決めればよい。
【００９９】
また、上述の方法に限定されるものではなく、例えば、フッ素系のシランカップリング剤を含む基体をシリコーンゴム層９３の表面９３ａにだけ押し付けて接触させて、表面９３ａに対してフッ素化合物層９４を形成する方法もある。なお、基体の母材は、例えば、ＰＤＭＳ、信越化学工業社製SHIN-ETSU SIFEL（登録商標）、ダイキン工業社製ダイエル（登録商標）等のうちのいずれかで構成される。
また、上述の方法に限定されるものではなく、例えば、シランカップリング剤に浸漬させてシリコーンゴム層９２の表面９２ａおよびシリコーンゴム層９３の表面９３ａに対してシランカップリング処理を施す。なお、シランカップリング処理方法は上述のとおりである。その後、例えば、フッ素化合物を含む基体をシランカップリング処理された状態の表面９３ａにだけ押し付けて接触させて、フッ素化合物層９４（図９参照）を形成する。これにより、図９に示す凹版の印刷版２５を得ることができる。なお、基体の母材の構成は、上述のとおりである。
【０１００】
＜印刷方法＞
次に、本実施形態の印刷方法について印刷装置１０を用いて説明する。
印刷装置１０では、印刷しようとするパターンのパターンデータに基づいて、特定のパターンが基板３１に印刷される。
アライメントカメラ４２でアライメントマークＡ〜アライメントマークＤの位置情報を取得し、印刷版２５の取り付け位置情報を取得し、印刷版２５の傾きを求める。印刷版２５の傾きが許容範囲内である場合、傾き補正をすることなく、予め定められた吐出波形でインクジェットヘッド４０からの印刷インクを印刷版２５に吐出し、インキングを行う。
一方、印刷版２５の傾きが許容範囲から外れる場合、傾き補正をしてパターンを印刷する。このように印刷版２５の傾き補正をすることで、印刷版２５の取り付け精度が低い場合であっても印刷精度を向上させることができる。
【０１０１】
印刷インクの打滴毎に、版面観察部２６にて印刷版２５の版面２５ｃの情報を取得し、判定処理部１６にて判定し、その判定結果に基づいて、制御部１８で印刷インクの吐出量、吐出密度が調整されて、次の印刷インクの打滴を実施する。この場合、印刷版２５の凹部での不足がある場合には不足部分の周辺の印刷インクの打滴量を多くし、形成されるドットを大きくする。これ以外にも、予め定められた印刷インクの打滴数よりも多くして、打滴密度を高くする。
逆に、印刷版２５の凹部で、先の印刷インクの打滴の際に大きなドットとなってしまった場合、印刷インクの打滴量を少なくし、形成されるドットを小さくする。これ以外にも、予め定められた印刷インクの打滴数よりも少なくして、打滴密度を下げる。
また、インクジェットヘッド４０が冗長ノズルを有する場合には、冗長ノズルを用いることもできる。
【０１０２】
例えば、２４００ｄｐｉ（dot per inch）のパターンデータの場合、Ｘ方向、Ｙ方向ともに１２００ｄｐｉのパターンの４回走査、Ｘ方向６００ｄｐｉ、Ｙ方向２４００ｄｐｉのパターンの４回走査で、画像部、すなわち、パターン形成領域への印刷インクの付与、すなわち、インキングを完了することができる。
また、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向ともに１２００ｄｐｉの場合、１ノズルの隣接画素間距離（最小値）も２１．２μｍで吐出周波数の要求は低いものの、ノズル数がＸ方向で６００ｄｐｉと比べて２倍必要となる。Ｘ方向の隣接画素間距離、すなわち、最小値は２１．２μｍとなりＸ方向着弾干渉の影響が懸念される。
一方、Ｘ方向６００ｄｐｉ、Ｙ方向２４００ｄｐｉの場合、ノズル数は上述のＸ方向１２００ｄｐｉと比較して１／２となり、Ｘ方向の隣接画素間距離、すなわち、最小値は４２．３μｍとなりＸ方向着弾干渉の影響は減るものの、Ｙ方向の隣接画素間距離、すなわち、最小値が１０．６μｍとなり、Ｘ方向、Ｙ方向ともに１２００ｄｐｉの場合と比較して２倍の高周波吐出が必要となる。
【０１０３】
次に、本実施形態の印刷装置１０の印刷方法についてより具体的に説明する。
図１２は、本発明の実施形態の印刷方法を示すフローチャートである。図１３〜図１６は、それぞれ本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的平面図であり、図１７〜図２０は、それぞれ本発明の実施形態の印刷方法の第１の例を示す模式的断面図である。
最初に、印刷インクをインクタンク４５（図２参照）に供給する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、インクタンク（図２参照）からインクジェットヘッド４０に印刷インクを供給し、インクジェットヘッド４０が印刷インクを吐出可能な状態とする。
【０１０４】
次に、アライメントを実施する（ステップＳ１２）。
この場合、インクジェットヘッド４０の位置と版位置とのアライメントを行う。まず、アライメントマークＡ〜アライメントマークＣをアライメントカメラ４２で読み取り、その位置を検出する。
次に、Ｘ方向の絶対距離を求める。この場合、例えば、アライメントマークＡ、Ｂがアライメントカメラ４２の視野のＸ方向で同じ位置になったときのキャリッジ４６位置（リニアスケール読み取り値）から算出する。
次に、Ｙ方向の絶対距離を求める。この場合、アライメントマークＡ、およびアライメントマークＣのアライメントマークがアライメントカメラ４２の視野のＹ方向で同じ位置になったときのローターリーエンコーダから出力される版胴２４の回転位置情報から算出する。なお、Ｙ方向は距離ではなく角度でのアライメント調整になる。
【０１０５】
次に、インクジェットヘッド４０と印刷版２５との相対的な傾きを求める。この場合、傾き角度θを求める。アライメントマークＡ，ＢのＸ方向位置だけでなく、Ｙ方向についてもずれを計測する。アライメントカメラ４２の視野のＹ方向も同じになったときのローターリーエンコーダから出力される版胴２４の回転位置情報からＹ方向のずれを算出して、Ｘ方向の距離とＹ方向のずれから傾き角度θを算出する。または、カメラの視野内でのＹ方向のずれから傾き角度θを算出することもできる。
また、アライメントマークＡ〜アライメントマークＣの位置情報から、印刷版２５の版胴２４に対する取り付け位置情報を得る。すなわち、どのように印刷版２５が版胴２４に取り付けられているかの情報を得る。そして、印刷版２５の傾き角度βを求める。例えば、傾き角度βは、Ｘ方向の距離とＹ方向のずれから算出することができる。
【０１０６】
上述のように得られたＸ方向の距離、Ｙ方向の角度、傾き角度θは記憶部１４に記憶される。制御部１８では、Ｘ方向の距離、Ｙ方向の角度、傾き角度θと、記憶部１４に記憶された印刷するパターンデータに対してＸ方向およびＹ方向の拡大縮小処理、傾き角度θに基づくパターンデータの回転処理を行い、パターンデータ補正する。補正されたパターンデータに必要に応じて印刷版２５の傾き補正を行う。
補正パターンデータを得る。さらには、インクジェットヘッド４０からの印刷インクの吐出のタイミングの調整も制御部１８にて行う。
【０１０７】
次に、インクジェットヘッド４０の吐出確認を行う（ステップＳ１４）。
この場合、テストパターンの印刷物の評価、または吐出観察にて行う。
テストパターンの印刷の印刷物の評価は、印刷した基板の目視またはスキャナでの評価で行う。また、印刷版２５に吐出のみを行い、転写を行わず、印刷版２５上の印刷インクをアライメントカメラ４２で観察することで実施することもできる。
印刷版２５には上述のように吐出確認エリアＴを設けており、そこに印刷インクを打滴する。版胴２４に吐出確認エリアＴを設けて、そこに印刷インクを打滴してもよい。
吐出確認エリアＴの印刷インクは、評価後、クリーニング部３４で取り除くか、または基板３１に転写して取り除く。
【０１０８】
なお、吐出確認の結果が予め定められた範囲から外れていた場合、メンテナンス部３６にて回復動作を行うか、または、吐出制御部４３での吐出波形の最適化を行う。
吐出確認と合わせて、印刷版２５へ打滴した印刷インクの着弾位置の情報を、アライメントカメラ４２を用いて取得する。判定処理部１６において、着弾位置のずれを判定し、Ｘ方向、Ｙ方向、傾き角度θについて予め定められた範囲から外れている場合には、補正パターンデータの拡大縮小、回転等を再度調整する。
【０１０９】
次に、ステップＳ１４の吐出確認の後、印刷版へのインキングを行う（ステップＳ１６）。なお、印刷版へのインキングを行うステップＳ１６がインク付与工程に相当する。
パターンデータまたは補正パターンデータを吐出制御部４３に送り、版胴２４を回転させて、その時にローターリーエンコーダから出力される版胴２４の回転位置情報に基づき、タイミングに合わせて、予め定められた吐出波形で、インクジェットヘッド４０から印刷インクを印刷版２５に吐出し、インキングを行う。
この場合、図１３および図１７に示すように、印刷版２５の画像部２５ａには、印刷インクの打滴位置６１が互いに重ならないように設定されている。
【０１１０】
上述のステップＳ１６では、図１４および図１８に示すように、画像部２５ａの打滴位置６１（図１３および図１７参照）に印刷インク６２が打滴される。
なお、例えば、版胴２４を４回回転させて、すなわち、４回走査して画像部２５ａに印刷インクを付与する場合、走査１回毎にスピットを行う。スピットは、印刷版２５のスピットエリアＧまたは版胴２４上に設けたスピットのためのスピットエリア（図示せず）で行う。
スピットのタイミングは、画像部２５ａに印刷インクを付与した後であっても、印刷版１枚毎あってもよい。また、印刷版１００枚毎のようにある印刷枚数毎に、パージ、ワイプおよびスピットをメンテナンス部３６で実施し、さらに吐出確認を行うようにしてもよい。
【０１１１】
インキング工程において、非接触なインクジェット法を用いることにより、印刷版２５の耐久性を向上させることができる。
次に、インキング工程により印刷インクが付与された印刷版２５の版面２５ｃに、レベリング部５０の基材５２の表面５２ａを押し付け、基材５２を印刷インクに圧着させて、円筒状の部材５１をＹｒ方向に回転させて、印刷版２５の版面２５ｃの印刷インクを平坦化する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８が、レベリング処理を行うレベリング工程である。この場合、図１５および図１９に示すように、基材５２を印刷版２５に押し付けて、基材５２を印刷インクに圧着させて、印刷インク６２の表面６２ａを平坦化する。図１５および図１９は、レベリング部５０（図１参照）の基材５２だけを示しており、図１５は基材５２の模式的平面図である。
基材５２を印刷版２５から外した後でも、図１６および図２０に示すように、印刷版２５の印刷インク６２は、表面６２ａが平坦化された状態である。
【０１１２】
次に、レベリング処理後の印刷版２５を乾燥部３２で乾燥させ（ステップＳ２０）、印刷インク６２を乾燥させる。ステップＳ２０が乾燥工程に相当する。ステップＳ２０では、印刷インクは半乾燥状態が望ましい。
次に、レベリング工程により平坦化された印刷版２５の印刷インク６２を基板３１に転写する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２が、転写工程である。
まず、ステップＳ２２の転写工程では、ステージ３０上に基板３１を載置しておき、開始位置Ｐｓにて待機する。そして、印刷版２５のパターンの位置合わせのために基板３１のアライメントを行う。
【０１１３】
次に、ステージ３０を搬送方向Ｖに移動させて基板３１を版胴２４の下方の印刷位置Ｐｐに配置する。そして、版胴２４を回転させ、印刷版２５の版面２５ｃと基板３１の表面３１ａとを接触させて、印刷版２５の印刷インク６２（図１６および図２０参照）を基板３１に転写する。そして、転写後、ステージ３０を搬送方向Ｖに移動させて、版胴２４の下方の印刷位置Ｐｐから基板３１を終了位置Ｐｅに移動させる。その後、パターンが形成された印刷版２５をステージ３０から移動させ、ケーシング２０の外部に取り出す。この場合、印刷版２５の画像部２５ａには印刷インク６２が残らず、印刷インク６２が基板３１の表面３１ａに転写されて、パターン部（図示せず）が形成される。なお、レベリング処理を実施されているので平坦なパターン部となる。また、レベリング処理を実施することにより、画像部２５ａの通りにパターン部が形成され、高精細な印刷パターンを形成することができる。
【０１１４】
上述の印刷方法の第１の例では、印刷インクを１回打滴したが、これに限定されるものではなく、上述のように複数回でもよく、例えば、２回でもよい。この場合について説明する。
図２１および図２２は、それぞれ本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的平面図であり、図２３および図２４は、それぞれ本発明の実施形態の印刷方法の第２の例を示す模式的断面図である。
なお、図２１〜図２４において図１３〜図１６および図１７〜図２０に示される印刷版と同一構成物には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図２１および図２３に示すように、印刷版２５の画像部２５ａに、印刷インクの１回目の打滴位置６１ａと、２回目の打滴位置６１ｂが設定される。打滴位置６１ａは互いに重ならないように設定されている。打滴位置６１ｂも互いに重ならないように設定されている。打滴位置６１ａと打滴位置６１ｂとは互いに重なるように設定されている。
そして、インクジェット法により、１回目の打滴位置６１ａと、２回目の打滴位置６１ｂとに、印刷インク６２を打滴する。これにより、図２２および図２３に示すように、画像部２５ａの打滴位置６１ａ、および打滴位置６１ｂ（図２１および図２３参照）に印刷インク６２が打滴される。印刷インク６２の表面６２ａは平坦ではなく、凸凹状になる。
【０１１６】
次に、上述の印刷方法の第１の例と同じく、図１５および図１９に示すように、レベリング部５０の基材５２を印刷版２５に押し付け、基材５２を印刷インク６２に圧着させて、印刷インク６２の表面６２ａを平坦化する。これにより、基材５２を印刷版２５から外した後でも、図１６および図２０に示すように、印刷版２５の印刷インク６２は、表面６２ａが平坦化された状態となる。
次に、レベリング処理後の印刷版２５を乾燥部３２で乾燥させ、印刷インク６２を乾燥させる（ステップＳ２０）。ステップＳ２０では、印刷インク６２は半乾燥状態が望ましい。
次に、印刷版２５の印刷インク６２を基板３１に転写する（ステップＳ２２）。これにより、印刷インク６２が基板３１の表面３１ａに転写されて、平坦なパターン部（図示せず）が形成される。この場合でも、レベリング処理を実施することにより、画像部２５ａの通りにパターン部が形成され、高精細な印刷パターンを形成することができる。
【０１１７】
なお、印刷方法の第１の例において、レベリング処理を実施しない場合、図２５に示すように、互いに重ならないように粗に設定された打滴位置６１に印刷インク６２を打滴した場合、図２６に示すように印刷インク６２が孤立して存在し、線状にならない。この場合、レベリング処理を実施しなければ、例えば、配線として利用することができない。
また、図２７に示すように、互いに重なるように密に設定された打滴位置６１に印刷インクを打滴した場合、図２８に示すように印刷インク６２が画像部２５ａから溢れ、非画像部２５ｂにも印刷インク６２がある状態になる。この場合でも、レベリング処理を実施しなければ、基板３１に転写した場合、直線状のパターンとはならず、配線として利用することができない。
【０１１８】
上述の印刷方法の第２の例では、印刷インクを２回打滴してインクキングを行うと、図２９に示すように印刷版２５の画像部２５ａでは印刷インク６２の表面６２ａは平坦ではなく、凸凹状になる。レベリング処理を実施することなく、この状態で、基板３１に転写した場合、転写して形成されるパターン部は平坦とはならない。
【０１１９】
印刷版２５では、画像部２５ａ、すなわち、凹部２７の側面２７ｂがシリコーンゴム層で構成され、非画像部２５ｂ、すなわち、凸部の表面がフッ素化合物層９４で構成されているため、凹部２７からの印刷インク溢れが少なく、また、凹部２７の側面２７ｂでの印刷インク離形性がよい。これにより、高精細な印刷パターンを形成することができる。また、印刷インク離形性がよいため、パターン幅のバラつきを小さくでき、配線等の場合、特性を均一に形成することができる。しかも、パターン部９８の厚みは、上述の高低差δに応じたものとなり、膜厚が厚いパターンも形成することができる。
さらには、上述のように印刷版２５に印刷インクが残らないので、インク除去工程が不要となり、インク使用効率が向上する。
また、画像部２５ａ、すなわち、凹部２７への印刷インク６２の量を変えることで、パターン部の厚みを変えることができる。
【０１２０】
また、印刷版２５に画像部２５ａである凹部２７が複数ある場合、インクジェット法により印刷インク６２の吐出量を変えて、各凹部２７への印刷インク６２の付与量を変える。そして、レベリング処理を実施した後に、印刷版２５と基板３１の表面３１ａとを接触させて、印刷版２５の印刷インクを基板３１に転写する。これにより、基板３１の表面３１ａに厚みが異なるパターン部を１度の転写工程で形成することができる。これにより、厚みが異なる配線を同時に形成することができる。この場合も、各パターン部のパターン幅のバラつきを小さくでき、配線等の場合、特性を均一に形成することができる。
【０１２１】
印刷版２５はシート状のものであり、かつ枚葉式でもよく、ロール状であってもよい。この場合、パターンはロールツーシート方式、シートツーロール方式、またはロールツーロール方式で形成することができる。
【０１２２】
＜印刷インク＞
印刷インクは特に限定されるものではないが、例えば、画像部２５ａで撥液されないことが好ましく、例えば、シリコーンゴムの臨界表面自由エネルギー以下の表面張力を有することが望ましい。
なお、基板と印刷インクの組み合わせによって限定される特徴、すなわち、前進接触角と後退接触角、吸収速度がある。前進接触角と後退接触角、および吸収速度の条件が満たされていれば、印刷インクは、シリコーンゴムの臨界表面自由エネルギー以下の表面張力でなくてもよい。
また、印刷インクはニュートン流体であることが好ましい。印刷インクは、粘度が１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。ただし、画像部２５ａの印刷インクの溶媒の吸収速度ｖｓが大きい場合は、塗布直後に印刷インクの乾燥が進行し、撥液核の生成が抑制されるため、上述の粘度を必ずしも満たす必要はない。
以下、電子回路の配線、薄膜トランジスタ等の電子素子の構成部、または電子回路の配線、薄膜トランジスタ等の電子素子の構成部のプレカーサの形成に用いられる印刷インクの材料について具体的に説明する。
【０１２３】
導電性材料としては、導電性微粒子を含み、この導電性微粒子の粒径が１ｎｍ以上、１００ｎｍ以下であることが好ましい。導電性微粒子の粒径が１００ｎｍより大きいと、ノズルの目詰まりが起こりやすく、インクジェット法による吐出が困難になることによる。また、導電性微粒子の粒径が１ｎｍ未満であると、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多になることによる。
分散質濃度は、分散質濃度の凝集性の観点から、１質量％以上、８０質量％以下であることが好ましい。
【０１２４】
導電性微粒子の分散液の表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上、７０ｍＮ／ｍ以下の範囲に入ることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が２０ｍＮ／ｍ未満であると、印刷インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じ易くなり、７０ｍＮ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量、吐出タイミングの制御が困難になるためである。
【０１２５】
導電性材料としては、例えば、銀の微粒子が含まれるものである。銀以外の他の金属微粒子としては、例えば、金、白金、銅、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、亜鉛、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、およびインジウムのうち、いずれか１つが利用されてもよいし、または、いずれか２つ以上が組合せられた合金が利用されてもよい。さらには、ハロゲン化銀を用いてもよい。ただし、銀ナノ粒子が好ましい。金属微粒子の他、導電性ポリマーまたは超電導体の微粒子等を用いてもよい。
導電性微粒子の表面にコーティングするコーティング材としては、例えば、キシレン、トルエン等の有機溶剤またはクエン酸等が挙げられる。
【０１２６】
使用する分散媒としては、上述の基板と印刷インクの組み合わせによって限定される特徴、すなわち、前進接触角と後退接触角、および溶媒吸収速度を満たすこと、ならびに上述の導電性微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば特に限定されないが、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、およびシクロヘキシルベンゼン等の炭化水素系化合物、またはエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサン等のエーテル系化合物、更にプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、およびシクロヘキサノン等の極性化合物を挙げることができる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また、インクジェット法への適用のし易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、およびエーテル系化合物が好ましく、更に好ましい分散媒としては水、および炭化水素系化合物を挙げることができる。これらの分散媒は、単独でも２種以上の混合物としても使用できる。
【０１２７】
また、バインダー、すなわち、添加剤としては、アルキッド樹脂、変性アルキッド樹脂、変性エポキシ樹脂、ウレタン化油、ウレタン樹脂、ロジン樹脂、ロジン化油、マレイン酸樹脂、無水マレイン酸樹脂、ポリブテン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルオリゴマー、鉱物油、植物油、ウレタンオリゴマー、および（メタ）アリルエーテルと無水マレイン酸との共重合体等を１種、または２種以上の組み合わせで使用することができる。無水マレイン酸との共重合体は、他のモノマー、例えば、スチレン等を共重合成分として加えてもよい。
また、金属ペーストには、添加剤として、分散剤、湿潤剤、増粘剤、レベリング剤、地汚れ防止剤、ゲル化剤、シリコンオイル、シリコーン樹脂、消泡剤、または可塑剤等を適宜選択して添加してもよい。
また、溶媒としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、ナフテン、およびアルキルベンゼン類を用いることもできる。
【０１２８】
また、導電性材料としては、導電性有機材料を用いることもでき、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、およびポリフェニレンビニレン等の高分子系の可溶性材料を含んでいてもよい。
金属の微粒子に代えて、有機金属化合物を含んでいてもよい。ここでいう有機金属化合物は、加熱による分解によって金属が析出するような化合物である。このような有機金属化合物には、クロロトリエチルホスフィン金、クロロトリメチルホスフィン金、クロロトリフェニルフォスフィン金、銀２，４−ペンタンヂオナト錯体、トリメチルホスフィン（ヘキサフルオロアセチルアセトナート）銀錯体、および銅ヘキサフルオロペンタンジオナトシクロオクタジエン錯体等がある。
導電性微粒子の他の例としては、レジスト、線状絶縁材料としてのアクリル樹脂、加熱してシリコンになるシラン化合物、および金属錯体等が挙げられる。これらは液体中に微粒子として分散されていても良く、溶解されて存在してもよい。加熱してシリコンになるシラン化合物としては、例えば、トリシラン、ペンタシラン、シクロトリシラン、および１，１’−ビスシクロブタシラン等がある。
【０１２９】
さらには、導電性有機材料を含有する液体として、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）とＰＰＳ（ポリスチレンスルホン酸）の水溶液、ドープドＰＡＮＩ（ポリアニリン）、およびＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）にＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）をドープした導電性高分子の水溶液等を用いることができる。
【０１３０】
半導体層を構成するための材料として、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、Ｓｉ、Ｇｅ、カーボンナノチューブ、Ｓｉ、およびＺｎＯ等の無機半導体、ペンタセン、アントラセン、テトラセン、およびフタロシアニン等の有機低分子、ポリアセチレン系導電性高分子、ポリパラフェニレンおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体等のポリフェニレン系導電性高分子、ポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリフランおよびその誘導体等の複素環系導電性高分子、ならびにポリアニリンおよびその誘導体等のイオン性導電性高分子等の有機半導体を用いることができる。
【０１３１】
なお、層間絶縁膜を構成する電気絶縁性の大きな材料、すなわち、絶縁性材料としては、以下のもの用いることができる。具体的には、有機材料としては、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂、シルセスキオキサン、ポリビニルフェノール、ポリカーボネート、フッ素系樹脂、ポリパラキシリレン、およびポリビニルブチラール等が挙げられ、ポリビニルフェノールまたはポリビニルアルコールは適当な架橋剤によって、架橋して用いてもよい。ポリフッ化キシレン、フッ素化ポリイミド、フッ素化ポリアリルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリ（α、α、α’、α’―テトラフルオロ―パラキシレン）、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、フッ素化エチレン、プロピレン共重合体の様なフッ素化高分子、ポリオレフィン系高分子、その他、ポリスチレン、ポリ（α−メチルスチレン）、ポリ（α―ビニルナフタレン）、ポリビニルトルエン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ（４―メチル―１―ペンテン）、ポリ（２―メチル―１、３―ブタジエン）、ポリパラキシレン、ポリ［１、１―（２―メチルプロパン）ビス（４―フェニル）カルボネート］、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリクロロスチレン、ポリ（２、６―ジメチル―１、４―フェニレンエーテル）、ポリビニルシクロヘキサン、ポリアリレンエーテル、ポリフェニレン、ポリスチレン―コ―α―メチルスチレン、エチレン−アクリル酸エチル共重合体、およびポリ２、４―ジメチルスチレン等が有機材料として挙げられる。
多孔質の絶縁膜としては、二酸化珪素にリンを添加したリンシリケートガラス、二酸化珪素にリンおよびボロンを添加したホウ素リンリシケートガラス、ポリイミド、ならびにポリアクリル等の多孔質の絶縁膜が挙げられる。また、多孔質メチルシルセスキオキサン、多孔質ハイドロシルセスキオキサン、および多孔質メチルハイドロシルセスキオキサン等のシロキサン結合を有する多孔質の絶縁膜を形成することができる。
【０１３２】
なお、印刷インクに含まれる材料としては上述のものに限定されず、用途に応じて、最適な材料が選択される。例えば、カラーフィルタを製造するために使用される着色剤を含む印刷インク等も適用できる。着色剤としては、公知の染料および顔料が挙げられる。また、このような印刷インクには、上述した分散媒およびバインダーが含まれていてもよい。
【０１３３】
以下、撥液性について、下記に示す作製方法で作製したサンプル１〜サンプル５の５種類のサンプルを用いて説明する。
サンプル１〜サンプル５については、具体的には、加熱硬化させたシリコーンゴム層に対し、エキシマランプを具備したオーク製作所製ＶＵＳ−３１５０を光源とし、酸素濃度１％未満の窒素雰囲気下において、１０秒間光照射して、紫外光処理を行い、活性化処理を施した。
その後、シランカップリング剤として、ｄｕｒａｓｕｒｆ専用プライマー剤（ＤＳ−ＰＣ−３Ｂ（型番））を用いて、シランカップリング処理を完了した。その後、未反応のシランカップリング剤をスピンコータによって回転させて除去した。その後、加熱温度および加熱条件を変化させて、シランカップリング剤の定着状態が異なる５種類の水準を試験した。次に、スピンコータを用いて、フッ素化合物である株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（ＤＳ−５２１０ＴＨ（品名））を、シランカップリング処理後のシリコーンゴム層に塗布し、温度１２０℃のホットプレートで２０分間、フッ素化合物の定着処理を行った。最後に、フッ素化合物の未定着分をフッ素系溶媒（株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（ＤＳ−ＴＨ（品名）））をスピンコートすることによって除去して、撥液性の異なる撥インク部からなるサンプル１〜サンプル５の５種類のサンプルを作製した。
【０１３４】
飛行時間型二次イオン質量分析法（TOF-SIMS：Time-of-Flight Secondary Mass Spectrometry)を用いて、作製したサンプル１〜５の表面の構造解析を実施した。フッ素化合物の量とＰＤＭＳ成分量の比率で、フッ素化合物のＰＤＭＳ被覆率を評価した。
測定にはＩＯＮ−ＴＯＦ社製ＴＯＦ．ＳＩＭＳ３００を用いた。１次イオン源としてＢｉを利用して、高質量分解能モードで測定した。ビーム径：２〜５μｍ、照射量：１．３×１０１０ｉｏｎｓ／ｃｍ２、測定範囲：５００μｍ、測定範囲内のステップ数：１２８×１２８の条件で、負の２次イオンを計測した。サンプル１〜５の飛行時間型二次イオン質量分析法による測定結果の定性スペクトルを図３０および図３１に示す。
【０１３５】
上述の飛行時間型二次イオン質量分析より求められるフッ素化合物の量とＰＤＭＳ由来の成分量の比率は、上述のように下記式からフッ素化合物のＰＤＭＳ被覆率を推定した。サンプル１〜５のＦ／Ｓｉ比の結果を下記表１に示す。
Ｆ／Ｓｉ比＝［Ｃ３ＯＦ７］／（［Ｓｉ３Ｏ７Ｈ］＋［Ｓｉ３Ｃ５Ｈ１５Ｏ４］）
なお、上記式の［Ｃ３ＯＦ７］、［Ｓｉ３Ｏ７Ｈ］および［Ｓｉ３Ｃ５Ｈ１５Ｏ４］は、上述のとおりであるため説明を省略する。
【０１３６】
サンプル１〜５に対して、「傾斜法（滑落法ともいう）」により、後退接触角θＲ，ｆを測定した。後退接触角θＲ，ｆの結果を下記表１に示す。その結果、サンプル１では、Ｆ／Ｓｉ比が０．３８で、後退接触角θＲ，ｆは０°であった。一方、サンプル５では、Ｆ／Ｓｉ比が１９４６．７５で、後退接触角θＲ，ｆは４３°であった。
また、サンプル１〜５に対して、印刷版の表面全体にブレードコート法を用いて、インキングを行った。撥インク部に印刷インクが残らず、親インク部に印刷インクが流動したものを撥液性が良好、撥インク部に印刷インクが残ったものを撥液性が不良とした。
サンプル１とサンプル５の中間の処理を行った、サンプル２〜４についてもＦ／Ｓｉ比、後退接触角θＲ，ｆおよび撥液性に対して正の相関が認められた。Ｆ／Ｓｉ比が１６８９．７５以上あれば、大きな後退接触角θＲ，ｆが得られ、十分であることが明らかになった。
なお、インキングには、銀ナノ粒子が分散した顔料インク（ＵＬＶＡＣ株式会社製ナノ銀インク）を用いた。
【０１３７】
【表１】
2019043088.tif 000003
【０１３８】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の印刷方法および印刷装置について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  印刷装置
１２  印刷装置本体
１４  記憶部
１６  判定処理部
１８  制御部
２０  ケーシング
２０ａ  内部
２２  画像記録部
２４  版胴
２４ａ、３１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、６２ａ  表面
２４ｂ，５０ｂ  回転軸
２５  印刷版
２５ａ  画像部
２５ｂ  非画像部
２５ｃ  版面
２６  版面観察部
２７  凹部
２７ｂ  側面
３０  ステージ
３１  基板
３２  乾燥部
３３  イオナイザー
３４  クリーニング部
３６  メンテナンス部
３９  転写部
４０  インクジェットヘッド
４０ａ  ヘッドモジュール
４１  ノズル
４２  アライメントカメラ
４３  吐出制御部
４４  レーザ変位計
４５  インクタンク
４６  キャリッジ
４８  リニアモータ
４９  回動部
５０  レベリング部
５１  部材
５２  基材
５３  シリコーンゴム層
５４  フッ素化合物層
６１，６１ａ，６１ｂ  打滴位置
６２  印刷インク
８０  薄膜トランジスタ
８２  ゲート電極
８４  チャネル領域
８６ａ  ソース電極
８６ｂ  ドレイン電極
９０  支持材
９２  シリコーンゴム層
９２ａ、９３ａ、９４ａ  表面
９２ｂ  凸部
９２ｃ  最表面
９３  シリコーンゴム層
９３ｂ  側面
９４  フッ素化合物層
９８  パターン部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  アライメントマーク
Ｇ    スピットエリア
Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２  印刷エリア
Ｐｅ  終了位置
Ｐｐ  印刷位置
Ｐｓ  開始位置
Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２  ステップ
Ｔ  吐出確認エリア
Ｖ  搬送方向
Ｙ、Ｙｒ  方向
β  傾き角度
δ  高低差
θ  傾き角度
【図１】
2019043088.tif 000004
【図２】
2019043088.tif 000005
【図３】
2019043088.tif 000006
【図４】
2019043088.tif 000007
【図５】
2019043088.tif 000008
【図６】
2019043088.tif 000009
【図７】
2019043088.tif 000010
【図８】
2019043088.tif 000011
【図９】
2019043088.tif 000012
【図１０】
2019043088.tif 000013
【図１１】
2019043088.tif 000014
【図１２】
2019043088.tif 000015
【図１３】
2019043088.tif 000016
【図１４】
2019043088.tif 000017
【図１５】
2019043088.tif 000018
【図１６】
2019043088.tif 000019
【図１７】
2019043088.tif 000020
【図１８】
2019043088.tif 000021
【図１９】
2019043088.tif 000022
【図２０】
2019043088.tif 000023
【図２１】
2019043088.tif 000024
【図２２】
2019043088.tif 000025
【図２３】
2019043088.tif 000026
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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