(57)【要約】【課題】反転オフセット印刷法において、製品の品質の低下を招く不要なインクを、凸版から、完全にかつ容易に異物、ゴミを発生させずに除去し、高精細かつ高品質な印刷物を提供する。【解決手段】最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版（３００）と、転写版（３００）が保持される転写シリンダー（１４０）と、転写版（３００）に対向するように設置された塗工機（１３０）と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する凸部を有する凸版（３０２）と、凸版（３０２）が保持される版ステージ（１２０）と、被印刷基材（３０１）を保持する基材ステージ（１２１）と、凸版（３０２）上に覆い被さるように設置できる洗浄機（０００）とを備え、  洗浄機（０００）は、凸版（３０２）に対向する超音波振動子と、超音波振動子を保持するチャンバとを備えることを特徴とする印刷機。【選択図】図１
2015024503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版と、転写版が保持される転写シリンダーと、転写版に対向するように設置された塗工機と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する凸部を有する凸版と、凸版が保持される版ステージと、被印刷基材を保持する基材ステージと、凸版上に覆い被さるように設置できる洗浄機とを備え、
洗浄機は、凸版に対向する超音波振動子と、超音波振動子を保持するチャンバとを備えることを特徴とする印刷機。
【請求項２】
前記チャンバは、凸版と超音波振動子間の隔壁を備えていることを特徴とする請求項１記載の印刷機。
【請求項３】
前記隔壁は、傾斜角１５°以下の傾斜が設けられていることを特徴とする請求項２記載の印刷機。
【請求項４】
超音波振動子が搖動もしくは回転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷機でなされる印刷方法であって、
塗工機で転写版上にインク膜を形成する第１工程と、インク膜の溶媒を揮発させて乾燥インク膜を作製する第２工程と、乾燥インク膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インク膜を凸版の凸部に転写する第３工程と、転写版と被印刷基材とを接触させて画像部の乾燥インク膜を被印刷基材へ転写する第４工程と、を順次行う印刷工程と、
第３工程の後に、凸版の上に洗浄機をかぶせて超音波洗浄を行う工程と、リンスを行う工程と、乾燥を行う工程と、を順次行う初期化工程とを含み、
印刷工程では初期化工程を経た凸版を用いて印刷物を製造することを特徴とする印刷方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷機で製造される印刷物であって、
塗工機で転写版上にインク膜を形成する第１工程と、インク膜の溶媒を揮発させて乾燥インク膜を作製する第２工程と、乾燥インク膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インク膜を凸版の凸部に転写する第３工程と、転写版と被印刷基材とを接触させて画像部の乾燥インク膜を被印刷基材へ転写する第４工程と、を順次行う印刷工程にて、
第３工程の後に、凸版の上に洗浄機をかぶせて超音波洗浄を行う工程と、リンスを行う工程と、乾燥を行う工程と、を順次行う初期化工程を経た凸版を用いて製造されたことを特徴とする印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細なパターンを印刷する必要がある分野、具体的には液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、電気泳動表示装置、電子分流体表示装置、マイクロカプセル式表示装置、エレクトロウェッティング式表示装置、エレクトロクロミック式表示装置などの表示装置やセンサ、ＲＦＩＤ、ロジック回路、電力伝送シート、タッチパネル、電磁波シールド部材の製造においてパターンを形成する場合の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基材、表示装置などの電子部品の形成にはフォトリソグラフィーと真空プロセスが用いられてきた。近年、電子技術の進歩に伴って、素子類のサイズは益々小さくなっており、それにつれて素子を形成するパターンも微細化することが要求されている一方で、マザー基材のサイズは大型化している。そこで、従来のフォトレジストを用いた製造方法に比べ、生産性、コスト、高精度、大面積化などの面や更なる微細化のため、フォトリソグラフィー法に代えて各種印刷方法を用いた微細パターンの製造方法が提案されている。
【０００３】
印刷法には凸版印刷や凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷などの印刷方法がある。これらの方法は解像限界が３０μｍ程度と半導体装置や表示装置を形成するには低解像である。
【０００４】
反転オフセット印刷法はカラーフィルタ、配線パターン、電極パターンなどの形成に使用されることがある。反転オフセット印刷法は、シリンダーに巻き付けたインク剥離性の高いブランケットの全面にインク膜を形成し、予備乾燥して予備乾燥インク膜を形成し、つぎに、そのブランケットとインク凸版に接触させて予備乾燥したインク膜のうち不要な部分をインク凸版の凸部へ転移する。すると、ブランケット上には、インク凸版の凹部に相対する所望のパターンのインクが残る。さらにブランケットと被印刷基材を接触させて所望のインクパターンを被印刷基材上へ転写する方法である。
【０００５】
反転オフセット印刷法は、インク膜厚を調整することが容易であり、また、インク剥離性のブランケット上に画像パターンを形成するので、被印刷基材へのインク転写性が良好である。さらに、薄膜での微細パターン形成が可能であるという特徴がある。 
【０００６】
しかし、品質の安定したエレクトロニクス関連製品を製造するためには、インク凸版の上に残った不要なインクの除去が必要不可欠になる。そのため、版洗浄装置が必要となるが従来の版洗浄装置では版上の不要なインクを除去するため有機溶剤などを凸版上に散布してインクを溶解させ、それをゴムなどのブレードまたはドクターで掻きとるといった手法をとっていた。
【０００７】
しかし、この手法を用いた装置を使用した場合、一度有機溶剤に溶解したインクをブレードなどで掻ききれず、有機溶剤の蒸発によって再乾燥し前記凸版面の一部または洗浄装置周囲に再付着し、除去残りになることがあった。さらにはブレードの一部が欠損して異物になることもあった。 
【０００８】
さらに、インク凸版は表面に凹凸があり、凸版上の不要なインクを布などでふき取るタイプの凸版洗浄装置を使用した場合、凸版の凹凸と布などの接触によって繊維ゴミが生じ、それによって異物が発生する場合がある。その場合は、その異物が製品へ移行し、画素内に残り品質の低下が引き起こされるといった問題があった。 
【０００９】
一方、製品であるエレクトロニクス関連製品では各パターンに必要十分なインクおよびそのインクの量、形状が決められていて、その画素内に不要なインク以外の異物がある場合、求められる性能を出すことができず、品質の低下につながると言う問題があった。また、配線パターンや電極では、抵抗値が高い部分や、断線した場所が発生するという問題があった。 
【００１０】
また、前記問題を解決する版洗浄方法として、粘着剤を具備するフィルム状の粘着基材を使用する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。 
【００１１】
また、反転オフセット印刷法では、何かの折に版凹部や版凸部の側面部に付着したインクやインクカスなどがブランケットへ逆転移して、被印刷基材へ転写されてしまうことがあった。そのような場合、前記の粘着基材を用いた版洗浄をするためには、粘着基材を凸版の凸部だけでなく凹部にも追従させ、圧着させる必要がある。 
【００１２】
そのためには凸版の凹部分の形状にあわせて変形ができる程の柔軟性を具備した押し込みロールが必要であるが、そのようなロールは存在せず、結果前記基材を、前記凸版の凹部分に十分に圧着させることはできなかった。その結果、前記の版凹部や版凸部の側面部に付着したインクを洗浄することは非常に困難であった。
【００１３】
版の洗浄方法として超音波洗浄を用いることも考えられる。従来の超音波洗浄機は洗浄槽に基板を浸漬するタイプが一般的なので、版を印刷機に取り付けたまま洗浄する機上洗浄に対応していない。超音波洗浄を機上洗浄に適応した例が提案されている（例えば特許文献２参照）。振動版を介して超音波振動子が基板に近接して配置されているが、超音波振動子と基板の距離が１００ｍｍ以下だと超音波振動子が反射波により破損する問題が有る。一方で超音波振動子を基板から１００ｍｍ以上離すと、洗浄液を多量に使用し、注水と排水の時間が長くなる問題が有る。
【００１４】
特に機上で版洗浄を行う場合、印刷機内のスペースの制約から簡易的な洗浄機の設置にとどまり不十分な洗浄になる問題や、タクトが長くなる問題、洗浄時に発塵して印刷物へ付着する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−２５５９９８号公報
【特許文献２】特開２０１２−９１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、反転オフセット印刷法において、製品の品質の低下を招く不要なインクを、凸版から、完全にかつ容易に異物、ゴミを発生させずに除去し、高精細かつ高品質な印刷物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】
【００１７】
本発明において上記課題を解決するために、まず請求項１の発明では、最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版と、転写版が保持される転写シリンダーと、転写版に対向するように設置された塗工機と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する凸部を有する凸版と、凸版が保持される版ステージと、被印刷基材を保持する基材ステージと、凸版上に覆い被さるように設置できる洗浄機とを備え、
洗浄機は、凸版に対向する超音波振動子と、超音波振動子を保持するチャンバとを備え
ることを特徴とする印刷機としたものである。
【００１８】
また請求項２の発明では、前記チャンバは、凸版と超音波振動子間の隔壁を備えていることを特徴とする請求項１記載の印刷機としたものである。
【００１９】
また請求項３の発明では、前記隔壁は、傾斜角１５°以下の傾斜が設けられていることを特徴とする請求項２記載の印刷機としたものである。
【００２０】
また請求項４に係る発明は、超音波振動子が搖動もしくは回転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の印刷機としたものである。
【００２１】
また請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷機でなされる印刷方法であって、
塗工機で転写版上にインク膜を形成する第１工程と、インク膜の溶媒を揮発させて乾燥インク膜を作製する第２工程と、乾燥インク膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インク膜を凸版の凸部に転写する第３工程と、転写版と被印刷基材とを接触させて画像部の乾燥インク膜を被印刷基材へ転写する第４工程と、を順次行う印刷工程と、
第３工程の後に、凸版の上に洗浄機をかぶせて超音波洗浄を行う工程と、リンスを行う工程と、乾燥を行う工程と、を順次行う初期化工程とを含み、
印刷工程では初期化工程を経た凸版を用いて印刷物を製造することを特徴とする印刷方法としたものである。
【００２２】
また請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷機で製造される印刷物であって、
塗工機で転写版上にインク膜を形成する第１工程と、インク膜の溶媒を揮発させて乾燥インク膜を作製する第２工程と、乾燥インク膜を凸版に押し当てて転写版上の非画像部の乾燥インク膜を凸版の凸部に転写する第３工程と、転写版と被印刷基材とを接触させて画像部の乾燥インク膜を被印刷基材へ転写する第４工程と、を順次行う印刷工程にて、
第３工程の後に、凸版の上に洗浄機をかぶせて超音波洗浄を行う工程と、リンスを行う工程と、乾燥を行う工程と、を順次行う初期化工程を経た凸版を用いて製造されたことを特徴とする印刷物としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１及び請求項５並び請求項６に係る発明は、反転オフセット印刷法において、製品の品質の低下を招く不要なインクを、凸版から、完全にかつ容易に異物、ゴミを発生させずに除去し、高精細かつ高品質な印刷物を提供できるという効果がある。
【００２４】
また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加えて、機上で凸版洗浄を行う際に、超音波振動子が反射波で破損する問題を解決し、洗浄液の省液化と注排水時間の低減化といった効果が得られる。
【００２５】
また請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加えて、洗浄液中の気泡と、排水時に隔壁に残る液滴との除去が行えるという効果がある。
【００２６】
また請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れかの１項に係る発明の効果に加えて、定存波の低音圧の節による洗浄性に対する悪影響を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態による印刷機を示す側面模式図。
【図２】本発明の一実施の形態による洗浄機を示す側面模式図。
【図３】本発明の一実施の形態による洗浄中の洗浄機と版ステージを示す側面模式図。
【図４】本発明の他の実施の形態による洗浄中の洗浄機と版ステージを示す側面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
図１は本発明の一実施の形態による印刷機を示す側面模式図である。図１において、最表面がシリコーンゴムもしくはフッ素ゴムで構成される転写版３００と、転写版３００が保持される転写シリンダー１４０と、転写版３００に対向するように設置された塗工機１３０と、画線部に相当する溝構造部と非画像部に相当する凸部を有する凸版３０２と、凸版３０２が保持される版ステージ１２０と、被印刷基材３０１を保持する基材ステージ１２１と、凸版３０２上に覆い被さるように設置できる洗浄機０００が設置されている。また、架台１１０と、基材ステージ１２１と版ステージ１２０の軌道１１１と、被印刷基材３０１のアライメントマークを観察する光学式の基材アライメントカメラ２０４と、凸版３０２のアライメントマークを観察する版アライメントカメラ２０３と、光学式カメラで読み取ったアライメントマークの情報を基にアライメントを行う基材又は凸版のアライメント調整機構と、転写シリンダー１４０に対向して設置された送風機２０２と、転写シリンダー１４０に対向して設置された粘着ロール２０１と、版乾燥機０１０とが設置されていてもよい。
【００３０】
基材ステージ１２１と版ステージ１２０は軌道１１１に沿って移動可能にされており、転写シリンダー１４０は回転動作と図の上下動作が可能、塗工機１３０は図の上下方向に往復可能、洗浄機０００と版乾燥機０１０は図の上下方向に往復可能にされている。図1では版ステージ１２０を洗浄機側に移動する構成であるが、これには限定されず、洗浄機が版ステージ側に移動する構成でもよい。
【００３１】
図２は本発明の一実施の形態による洗浄機を示す側面模式図である。洗浄機０００は凸版に対向する超音波振動子００１と、超音波振動子を保持するチャンバ００２とで構成されている。
【００３２】
図３は本発明の一実施の形態による洗浄中の洗浄機と版ステージを示す側面模式図である。チャンバ００２内に隔壁００３を設け、超音波伝達部００９と洗浄室０１１に仕切ることができる。超音波伝達部００９には水などの超音波を伝達する媒体を入れて使用する。超音波振動子００１と洗浄対象物の間隔が近いと反射波で超音波振動子００１を破損するため、１００ｍｍ程度以上の間隔をあける必要がある。隔壁００３を設けることでチャンバ００２と凸版３０２で囲まれる洗浄室０１１の容量を少なくすることができ、洗浄液やリンス液の注入時間と排水時間を短縮することができ、洗浄時間を短縮できる。また、使用する洗浄液とリンス液の使用量を低減することができる。注水口はチャンバ００２側面などに設けることができ、排水口は残留する溜り水を極力減らすために洗浄室０１１の底面に相当する版ステージ１２０に設けることも可能である。
【００３３】
チャンバ００２最下部はオーリングが設けられ、液体の漏出防止がなされている。チャンバ００２最下部の接触箇所は凸版３０２でも凸版３０２外周の版ステージ１２０でもよい。また、凸版３０２の外周に当て板を設置してチャンバ００２最下部を接触させてもよい。チャンバ００２は図４のように隔壁００３より下部が開放され、洗浄液やリンス液が第２のチャンバ００４で保持される形態でもよい。当て板は凸版３０２と版ステージ１２
０の段差をなくすことで、洗浄液とリンス液が洗浄室０１１内の凸版３０２上を通りやすくする作用も期待できる。
【００３４】
洗浄室０１１に気泡が残る場合、超音波の伝達を阻害する問題がある。洗浄室０１１内の洗浄液やリンス液の流速を調整して気泡を除く方法や、隔壁００３に傾斜を設けることで気泡の除去を効率的に行うことができる。また、チャンバ００２を版ステージ１２０の上方向に移動する際に傾斜して持ち上げる方法や、隔壁００３に傾斜をつけることで、排水時に隔壁００３に残る液滴の除去を効率的に行うことができる。隔壁００３の傾斜は緩すぎる場合には気泡と液滴の除去が行えず、急すぎる場合には洗浄室０１１の容量が多くなり、注水と排水時間が長くなる。このため、隔壁の傾斜は１５度以下が望ましい。洗浄室０１１の最狭部の高さは０．１から５．０ｍｍを選択することができる。
【００３５】
隔壁００３は鉄やアルミニウム、銅、ニッケル、スズ、タングステンなどの金属や、ポリエチレンやポリプロピレン、塩化ビニル、ポリカーボネート、フッ素樹脂などのプラスチックや、ジルコニアやアルミナ、酸化ケイ素などのセラミックや、金属繊維や炭素繊維、ガラス繊維とプラスチックの複合材料などでもよい。隔壁００３の厚さは、媒体の重量を保持する強度を有する厚さが必要で、超音波が洗浄室０１１へ良好に伝達する程度に薄いことが求められる。
【００３６】
超音波振動子００１を固定した場合、定在波の低音圧の節の影響で洗浄性に悪影響を及ぼすことがある。その場合は超音波振動子００１を搖動もしくは自転や公転の回転をさせることで、洗浄性が向上する。
【００３７】
超音波振動子００１はケーブルを介して超音波発振器に接続されている。超音波振動子００１はニッケル振動子やフェライト振動子などの磁歪型振動子や、ＢａＴｉＯ３・ＰＺＴ・ＰｂＴｉＯ３・（Ｂｉ，Ｎａ）ＴｉＯ３などの圧電セラミック素子、水晶振動子、圧電高分子膜素子、ＺｎＯ圧電薄膜素子などの電歪型振動子を用いることができる。電歪型振動子のなかでボルト締めランジュバン型振動子を用いることもできる。
【００３８】
洗浄機０００の超音波周波数は２０ｋＨｚから１ＭＨｚを選択できるがこれに限定されない。除去対象の粒径や付着力に応じて適宜選択すればよい。複数周波数の同時発振や複数周波数の自動切り替えを行ってもよい。超音波出力は５００Ｗから２００００Ｗ、超音波強度は１Ｗ／ｃｍ２から１０Ｗ／ｃｍ２の物を適宜選択することができる。
【００３９】
リンス後の凸版３０２の乾燥はチャンバ００２の内部に熱風を送り込み乾燥させる熱風乾燥や、ＩＰＡやフッ素系溶剤などの速乾性溶剤に置換して乾燥させる方法を用いることができるが、凸版３０２上のリンス液を液切りして乾燥させることが望ましい。版乾燥機０１０がエアナイフノズルもしくは吸引ノズルで構成され、版乾燥機０１０の下を凸版３０２が通過することで液切りと乾燥ができる。エアナイフノズルと吸引ノズルを組み合わせて、液切りと飛沫吸引を同時に行ってもよい。
【００４０】
洗浄液は、炭化水素系、芳香族系、石油系、アルコール系、ケトン系、エーテル系、塩素系溶剤、フッ素系溶剤などの有機溶剤や、中性洗剤、アルカリ性洗剤、酸性洗剤、純水などの水系洗浄液を用いることができる。水系洗浄液は窒素や酸素、オゾンのマイクロバブルやナノバブルを含有してもよく、オゾンが溶解した水を用いてもよい。金属フィラーや金属ナノ粒子を除去する場合には除去する金属を腐蝕するエッチャントを用いることもできる。
【００４１】
リンス液は炭化水素系、芳香族系、石油系、アルコール系、ケトン系、エーテル系、塩素系溶剤、フッ素系溶剤などの有機溶剤や純水などを用いることができる。純水は窒素や
酸素、オゾンのマイクロバブルやナノバブルを含有してもよく、オゾンが溶解した水を用いてもよい。
【００４２】
洗浄液とリンス液は新液供給、循環、オーバーフローを組み合わせて、供給と排出をすることができる。洗浄性が好適でかつ廃液量を最小にするためには、１次洗浄は循環、２次洗浄は新液供給し循環系のタンクに入れ、リンスは新液を供給しオーバーフローなどの組み合わせを行うことができる。洗浄とリンスはそれぞれ、１回でも複数回でもよい。
【００４３】
洗浄機０００は給液系や廃液系、循環系の配管と接続されてよく、洗浄液タンクやリンス液タンク、循環液タンク、圧送ポンプ、吸引ポンプ、ミストセパレータなどと接続することができる。
【００４４】
本発明の一実施の形態における転写版３００について説明する。転写版３００の最表面はＰＤＭＳを主体とするシリコーンゴムやフッ素ゴムを用いることができる。これらは低表面エネルギーを特徴とする材料であり、インクなどの液体が濡れ広がりにくい。エラストマーの表面はＵＶやオゾン、アッシングなどで表面改質を適切強度で行ってもよいが、過剰に表面改質を行うと、転写性が悪化する。また、エラストマーは複数の層で構成されても良いが、インクの良好な転写性のために最表層はシリコーンゴムやフッ素ゴムである必要がある。
【００４５】
転写版３００はシリコンウェハーや石英ガラス、フォトレジストパターン、エレクトロフォーミングなどで作製したモールドから平滑面を模る方法や、ナイフコートやロールコート、スピンコート、バーコート、リップコートなどで形成する方法が使用できるがこれらの方法に限定されない。
【００４６】
本発明の一実施の形態における凸版３０２はシリコンウェハーや石英ガラス、無アルカリガラス、青板ガラス、ＳＵＳや銅、ニッケルなどの金属や樹脂により構成される。凸版３０２の表面はクロムなどの金属をメッキしてもよく、シリカやダイヤモンドライクカーボンなどの気相製膜をしても良い。凸版３０２の溝部の形成は、モールディングやエレクトロフォーミング、フォトリソによるウェットエッチング／ドライエッチング、サンドブラスト、レーザー描画などで形成することができる。
【００４７】
基材ステージ１２１は、Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に移動可能なアクチュエーターを備え、基材ステージ１２１上に取り付けられた被印刷基材３０１の位置を転写版３００に対して調整することができる。なおθ方向とは水平回転動作を意味している。
【００４８】
塗工機１３０は、例えば、スプレーコーティング、グラビアコーティング、リバースグラビアコーティング、ロールコーティング、フレキソプリンティング、インクジェットプリンティング、スロットダイコーティング、キャップコーティング、バーコーティングなどを用いることができるが、本発明はこれらに限定されるわけでは無い。
【００４９】
被印刷基材３０１はガラスもしくはプラスチックフィルム状である。プラスチックフィルムの樹脂材料として例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、シクロオレフィンポリマー、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂などの材料を用いることができ、これらの樹脂を組み合わせたポリマーアロイや、１種または２種以上の上記樹脂材料を組み合わせて積層した多層構造の積層プラスチックフィルムとして構成されることもある。
【００５０】
本発明の一実施の形態におけるインクには導電インクや絶縁インク、半導体インク、光学インクなどを用いることができる。
【００５１】
導電インクに金属ナノ粒子を用いることができる。金属ナノ粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マンガンの金属からなるナノ粒子、または、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、コバルト、鉄、アルミニウム、マンガン、モリブデンの金属から選択される２種類以上の金属からなる合金のナノ粒子や、酸化銀などの金属酸化物や有機銀などの有機金属化合物も用いることができる。用いる金属の平均粒径はインクへの分散性の点から５０ｎｍ以下の平均粒径が好ましく、粒子の安定した製造の点から１０から３０ｎｍの平均粒径が好ましいが、これに限定しない。ＰＥＤＯＴやＰＡＮＩなどの導電性高分子の導電インクを用いることもできる。
【００５２】
エレクトロニクス用途の電気回路を印刷法で形成する場合には、前記のような金属ナノ粒子を用いることが多い。数μｍから数１００μｍの液滴を基板に打ち当てるスプレー洗浄や、ミクロンオーダーの構造体で基板を擦るブラシ洗浄やスポンジ洗浄と比較して、本発明の洗浄方法である超音波洗浄は、ナノ粒子などの微細な粒子の除去に適している。
【００５３】
絶縁インクはポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリ弗化ビニリデン、シアノエチルプルラン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、環状ポリオレフィン、フッ素樹脂、シリコーン樹脂やこれらの樹脂のポリマーアロイや共重合体を用いることができる。また、ゲート絶縁膜と層間絶縁膜は有機無機のフィラーなどを含むコンポジット材料で構成されても良い。
【００５４】
半導体インクとしてはπ共役ポリマーが用いられ、例えば、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリアリルアミン類、フルオレン類、ポリカルバゾール類、ポリインドール類、ポリ（Ｐ−フェニレンビニレン）類などを用いることができる。また、有機溶媒への溶解性を有する低分子物質、例えば、ペンタセンなどの多環芳香族の誘導体、チオフェン系オリゴマー、フタロシアニン誘導体、ペリレン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体などを用いることができる。フラーレンやカーボンナノチューブ、グラフェンからなる炭素半導体を用いることができる。無機系半導体インクとしてシリコンナノ粒子やＩＧＺＯ前駆体を用いることができる。
【００５５】
光学インクはカラーフィルタなどに用いる、赤色、緑色、青色インクや遮光インク、有機ＥＬインク、無機ＥＬインクを用いることができる。
【００５６】
本発明の一実施の形態の印刷機による印刷方法は、反転オフセット印刷方法を行う印刷工程と、反転オフセット印刷方法に用いられた凸版を印刷前の状態に戻す初期化工程とを含む。
【００５７】
以下に、印刷工程を、印刷工程１〜４の順に説明する。
【００５８】
＜印刷工程１＞
塗工機１３０で転写版３００上にインク膜を形成する。
【００５９】
＜印刷工程２＞
インク膜の溶媒を揮発させて乾燥インク膜を作製する。
【００６０】
＜印刷工程３＞
乾燥インク膜を凸版３０２に押し当てて転写版３００上の非画像部の乾燥インク膜を凸版３０２の凸部に転写する。
【００６１】
＜印刷工程４＞
転写版３００と被印刷基材３０１とを接触させて画像部の乾燥インク膜を被印刷基材３０１へ転写する。
【００６２】
以下に、初期化工程を、初期化工程１〜３の順に説明する。
【００６３】
＜初期化工程１＞
版ステージ１２０上に洗浄機０００を移動した後に、洗浄機０００を凸版３０２上に覆い被せる。超音波を発振させ、洗浄液を注水して凸版３０２の洗浄を行う。洗浄液を循環させながら洗浄した後に、洗浄液の排水を行う。
【００６４】
＜初期化工程２＞
超音波を発振させたまま、リンス液を注水して凸版３０２のリンスを行う。リンス液を循環させながらリンスした後に、リンス液の排水を行う。排水後、洗浄機０００を移動する。洗浄機０００からの液だれがある場合には、液ダレ受けを洗浄機０００の下に移動させてから、洗浄機０００と液ダレ受けを移動させる。
【００６５】
＜初期化工程３＞
エアナイフノズルと吸引ノズルで構成される版乾燥機０１０を移動させ、エアナイフで凸版３０２上の残留リンス液の液切りと乾燥を行い、吸引ノズルで飛沫の除去を行う。
【００６６】
初期化工程は印刷工程と並行して進めることができるために、タクトを犠牲にすることなく清浄な凸版で連続的に印刷物を製造することができる。
【実施例】
【００６７】
以下、具体的な実施例によって本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は説明を目的としたもので、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００６８】
印刷パターンとして、６インチ、電気泳動表示素子用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）アレイ、２×２面付け、各層の周囲にアライメントマークを配置したものを使用した。本実施例では基材上にゲート電極とキャパシタ、バスラインで構成されるゲート層が形成され、ゲート層上に絶縁膜が形成された被印刷基材上にソース・ドレイン電極とバスラインで構成されるソース・ドレイン層をパターニングする。
【００６９】
転写版として約１２０μｍ厚のＰＥＴ基材に５００μｍ厚のシリコーンゴムを積層したものを用いた。インクとしては銀ナノ粒子分散液を用いた。また、パターンの凸版としては、３５０×３５０ｍｍ上に、５インチＴＦＴアレイパターンを２×２面配置した硝子製凸版を使用した。更に、被印刷基材としてフィルム厚１２５μｍの光透過性ＰＥＮ基材を使用した。上記基材を使用して下記（１）〜（４）の手順に従い、被印刷基材上に印刷パターンを形成した。
【００７０】
（１）転写版上に３００ｍｍ幅のヘッドを用いたダイコーターにより、塗工長さ４３０ｍｍでインクを塗工した。
【００７１】
（２）インク塗工膜を乾燥させた後、凸版を設置した凸版支持機構まで搬送を行った。
【００７２】
（３）凸版にインク塗工膜を接触させ、非画線部を凸版に転写した。
【００７３】
（４）転写版を基材に接触させて、転写版上に残ったインク膜の画線部を転写した。
【００７４】
印刷パターンを形成した後に、版ステージ上に洗浄機を移動して洗浄機を凸版上に覆い被せる。超音波を発振させ、洗浄液を注水して凸版の洗浄を行った。洗浄液を循環させながら洗浄した後に、洗浄液の排水を行った。超音波を発振させたまま、リンス液を注水して凸版のリンスを行った。洗浄機を移動させた後に、エアナイフノズルと吸引ノズルで構成される版乾燥機で凸版の乾燥を行った。
【００７５】
洗浄機のチャンバ内寸は４５０ｍｍ（Ｗ）×３２０ｍｍ（Ｄ）×３００ｍｍ（Ｈ）のものを用いた。チャンバ内に隔壁がない場合の容量は３６Ｌの洗浄液が必要である。一方、本実施例では洗浄室の最狭部高さ０．３ｍｍ、傾斜１．５°の隔壁を設けたために、１Ｌの少量の洗浄液で洗浄できて注水排水時間も短縮できた。隔壁に傾斜を設けたため、注水時の気泡の除去と排水時に隔壁に残る液滴の除去を効率的に行えた。また、洗浄中に超音波振動子を搖動させたことで、定在波のあたりムラのない良好な洗浄が行えた。
【００７６】
印刷パターンが形成された被印刷基材を加熱装置でアニールし、ＴＦＴアレイのソース・ドレイン層を形成した。本発明の印刷方法を用いることで、面内のゲート層とソース・ドレイン層のアライメントマークの位置精度を±２μｍで制御することができ、高詳細で位置精度の良好なＴＦＴアレイが得られた。
【００７７】
また、本件の実施例は機上で版洗浄を行ったため、凸版を取り外して洗浄する機側洗浄と比較して、下記の（１）〜（４）のメリットが得られた。
【００７８】
（１）印刷後すぐに洗浄するので洗浄しやすい。
【００７９】
（２）毎回同じ凸版を用いるので版のバラつきがなく、ライン／スペースの寸法精度が良い。
【００８０】
（３）１枚の凸版で印刷できるので製版コストが低い。
【００８１】
（４）凸版をステージから取り外さないため、印刷精度（長寸法精度）が良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の印刷機は、液晶表示素子のカラーフィルタやＴＦＴアレイ、有機ＥＬ、電子ペーパーなどの画像表示体や、メモリ、ＲＦＩＤ、ロジック回路、電力伝送シート、タッチパネル、電磁波シールド部材、光もしくは熱、応力、磁気などの物理センサ、生物センサ、化学センサの製造に利用される。特に、耐衝撃性に優れ、軽量で曲面加工が可能なフレキシブル電気装置の製造に利用される。
【符号の説明】
【００８３】
０００…洗浄機
００１…超音波振動子
００２…チャンバ
００３…隔壁
００４…第２のチャンバ
００９…超音波伝達部
０１０…版乾燥機
０１１…洗浄室
１１０…架台
１１１…軌道
１２０…版ステージ
１２１…基材ステージ
１３０…塗工機
１４０…転写シリンダー
２０１…粘着ロール
２０２…送風機
２０３…版アライメントカメラ
２０４…基材アライメントカメラ
３００…転写版
３０１…被印刷基材
３０２…凸版
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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