(57)【要約】【課題】  印刷インキによる凸版の膨潤、凸版自体の厚みムラにより一定回転速度で印刷を行うと凸版表面ではうねりに合わせて周速度が変調していた。これにより凸版表面の周速度と非印刷基板が載置された定盤の移動速度との相対速度が異なってしいまい、印刷方向のトータルピッチズレ、同速度ズレにより版面と基板面とで滑りが発生し段ムラ等の印刷品質トラブルを発生させない凸版印刷装置が求められていた。【解決手段】  本発明では、印刷転写前の凸版表面のうねりを計測し、転写時の凸版表面の周速度を一定に保つ為のフィードバック制御を特徴とし、凸版表面のうねりによるトータルピッチズレ、段ムラなどの印刷トラブルを低減させる精密印刷機械を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凸版を印刷版とする凸版印刷装置であって、
前記凸版を巻回する回転式の版胴と、被印刷基板を載置する基板定盤と、前記凸版にインキを供給するインキ供給装置を有し、
凸版の厚み変動量を測定する測定手段と、該測定手段により得られた凸版の厚み変動量から凸版表面の回転速度が一定となる様にフィードバック制御されている事を特徴とする凸版印刷装置。
【請求項２】
上記測定手段は、版胴周回上に設けられた版胴基準高さと、前記凸版表面上を指定した範囲内で印刷方向に連続して計測可能な非接触型の厚みセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凸版印刷法や樹脂凸版を用いて微細なパターンを被印刷体に面内均一かつ高位置精度で、さらに連続的に安定して形成する凸版印刷装置に関し、さらに詳しくは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用カラーフィルターにおけるパターン、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子の発光層や電荷輸送層、有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）基板における電極パターン、電磁波シールドにおけるシールドパターン等の高精細パターンの形成に適した凸版印刷装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、微細なパターンを被印刷体に面内均一かつ高位置精度で、さらに連続的に安定して形成する方法としてフォトリソグラフィー法が主に使用されている。このフォトリソグラフィー法はプロセスが複雑で、パターン形成に必要な製造設備等が高価であるため、製造コストが高くなるという問題がある。
【０００３】
また、フォトリソグラフィー法に代わって、印刷用ブランケットとしてシリコーン系ゴムを用いたものを使用し、印刷用ブランケットから被印刷体として硝子等の基板へ印刷インキを転写させるオフセット印刷もあるが、この方式は、パターン形成されていない非画線部分のインキは刷版で除去され廃棄されてしまうため、これに代えてインキマイレージに優れた凸版印刷方式が注目されつつある。
【０００４】
従来の凸版印刷装置について図３を参照して説明する。
【０００５】
凸版印刷機は、図３に示すように、凸版４の版面にインキを供給するためのアニロックスロール（またはアニロックス板）１、版下クッション３を介してパターン形成用の凸版４が装着される回転式の版胴５、被印刷基板７が載置される基板定盤６、及びアニロックスロール１の余分なインキを掻き落とすドクターブレード２から構成されている。ここで、凸版４の表面厚みは代表ポイントを事前に計測して版胴の回転速度を決定している。
また、版胴の回転速度は印刷転写時に一定であり、また前記回転速度（周速度）と同速度で被印刷基板を載置する定盤は移動してインキ転写を行っている。
【０００６】
凸版印刷において、この印刷版は樹脂やゴムなどの圧力によって変形する材質で構成され、あまり高い印圧を必要としない。また、上記印刷版は金属やガラスのような硬質の材料でないため、被印刷物である被印刷基板が破損しやすい材料（例えばガラス基板）であっても印刷することができる。
【０００７】
印刷に際しては、インキ供給機構からアニロックスロールと称される、全体に一様な溝が刻まれたロールにインキを供給する。次いで、版胴に保持された印刷版（凸版）をアニロックスロールに接触させて印刷版（凸版）に一定量のインキを転移させる。最後に印刷版から被印刷基板へインキを転移させることで印刷を行う。
【０００８】
このような凸版印刷であっても印刷版として樹脂を用いる方法によれば、ガラス等の被印刷基板へ精密なパターンを効率よく形成することが出来る。
【０００９】
また、印刷においては、印刷版と被印刷基板の転写速度差は重要であり、例えばオフセット印刷では、大きな速度差を生じると印刷方向に印刷流れを起こすスラーと呼ばれる現象を生じさせる。
【００１０】
凸版印刷で、版面に塗工されたインキを基板へ転写する際に版面速度と基板面速度に速度差を生じさせると、凸版表面は基板表面上を滑りながら転写されてしまう。
【００１１】
その為、印刷方向のトータルピッチが変化すると共に、転写中の滑り具合によっては段ムラなどの印刷品質への影響もある。
【００１２】
微細なパターン形成を目的とした印刷においては、商用オフセット印刷・凸版印刷では問題とはならない様な前記トータルピッチズレ、段ムラなどのわずかな印刷品質トラブルが最終製品では大きな製品トラブルとなり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
現状では、段ムラを軽減する方法として、転写されたインキがレベリング（平坦化）し易い様に低粘度なインキを用いる事がある。
【００１４】
また、トータルピッチズレに関しては、多点間距離を測定出来る測長機で測定可能なマークを予め刷版上に盛込んでおき、印刷後に印刷されたマーク間距離を測定して次印刷に補正を反映させている。ここで、方法としては、版胴の転写時の回転速度を一定とし被印刷基板を載置する定盤の転写移動速度を加減させる場合、前記基板定盤の転写移動速度を一定とし、版胴の転写時回転速度を加減させる場合、前記版胴と基板定盤の転写速度をいずれも加減させる場合がある。
【００１５】
しかしながら、前記の様な低粘度なインキを用いる場合、必要な膜厚が得られない場合があり、版面へのインキ塗工するアニロックスロールのセル容積（溝の容積）を変更しなければならない。
【００１６】
同容積の変更には予め彫刻されたアニロックスを用意しなければならず、コスト的にも交換作業的にも負担が大きいことが問題である。
【００１７】
本発明での目的は、従来の精密パターン形成を目的とした凸版印刷装置において、印刷中に転写直前の凸版の厚み計測を行い、版面の周速度と基板定盤の相対速度が同速となる様に版胴あるいは基板定盤の転写速度を変調制御し、安定した印刷品質で印刷出来る機構を有する凸版印刷装置を提供する事にある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成する為、本発明による凸版印刷装置では、
印刷中の凸版表面のうねりを測定しながら、うねり量を凸版表面の周速度に換算し、リアルタイムで版胴の回転速度変調するフィードバック制御機能を有している事を特徴とする。
【００１９】
ここで、版面のうねり量と版表面の周速度について、版胴の角速度は一定であっても版の厚みにムラがあると版面上の周速度は微妙に変化を来たすが、その時の周速度変化は以下の式であらわされる。版表面迄の半径をｒ、半径ｒに対するうねり量をΔｒとした場合の速度変化率は（ｒ+Δｒ）／ｒで表される。
【００２０】
具体的には、請求項１に係る発明においては、凸版を印刷版とする凸版印刷装置であって、  前記凸版を巻回する回転式の版胴と、被印刷基板を載置する基板定盤と、前記凸版にインキを供給するインキ供給装置を有し、前記凸版の厚みバラツキ、或いはインキ溶剤を受けた前記凸版の膨潤による凸版の厚み変動量を測定する測定手段と、該測定手段により得られた凸版の厚み変動量から凸版表面の回転速度が一定となる様にフィードバック制
御されている事を特徴とする凸版印刷装置を提供する。
【００２１】
また、請求項２に係る発明においては、上記測定手段は、版胴周回上に設けられた版胴基準高さと、前記凸版表面上を指定した範囲内で印刷方向に連続して計測可能な非接触型の厚みセンサーを用いたことを特徴とする請求項１に記載の凸版印刷装置を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、凸版表面のうねり量をフィードバック等で制御し、凸版表面の周速度変動量を自動制御し、常に一定周速度となる様に調整する事が出来る。これにより、試し刷りによるトータルピッチの変動調整が不要となり、段ムラ等の印刷品質トラブルの発生を防止する事が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図を参照にしながら詳細に説明する。
【００２４】
本発明の実施形態としては、図１に示す様に版胴周回上に設けられた版胴基準高さ位置８と同基準高さ位置と凸版表面間の厚みを連続して計測可能な厚みセンサー９が設置された印刷機械から構成されている。
【００２５】
まず、図１の様に版胴が非接触型の厚みセンサーのセンシング位置まで回転して停止する。そしてセンシグし測定した値を０リセットして、その後、図２に示す様にパターニングされた凸版表面上のうねりを同非接触型の厚みセンサーにて印刷転写前にセンシグしながら版胴の周速度に反映させて印刷を行う。これにより凸版表面の周速度と被印刷基板を載置された定盤の移動速度は同速で印刷される。
【実施例】
【００２６】
図２で示す様に版胴周回上に設けられた版胴基準高さ位置８、同基準高さと凸版表面間の厚みを連続して計測可能な厚みセンサー９が設置された印刷装置において、版胴基準高さ８上のセンシングポイントをＡ点、凸版表面上のセンシングポイントをＢ点、転写中の凸版表面上のポイントをＣ点とした時、版胴の中心点Ｏ点からＡ点までの半径をｒ、Ｂ点までの半径をＲB、Ｃ点までの半径をＲCとする。
【００２７】
予め版胴中心からの距離が分かっている版胴基準高さ８（＝ｒ）部を厚みセンサー９で計測し、その値を基準として、次に凸版表面を同センサー９にて変位量として計測する。版の厚みがＰ[ｍｍ]である時の凸版表面の見かけの半径はｒ＋Ｐ[ｍｍ]となる。版胴が角速度ω[ｒａｄ／ｓｅｃ]で回転している時のこの凸版表面の周速度ＶPはＶP＝ω・ｒ[ｍｍ／ｓｅｃ]で表される。
【００２８】
ここで、Ｃ点で計測されたセンシングポイントが印刷転写位置Ｂ点に到達した時の速度制御を以下に示す。
【００２９】
定盤の移動速度をＶ[ｍｍ／ｓｅｃ]、Ｂ点位置での周期ＴB（版胴１回転に要する時間）はＴB＝２πＲB／Ｖ[ｓｅｃ]である。
【００３０】
ここで、Ｂ点での角速度ωBは、ωB＝２π／ＴB＝Ｖ／ＲB[ｒａｄ／ｓｅｃ]となる。
【００３１】
Ｃ点がＢ点位置に到達した時、周速度がＢ点ポイントの速度を同速となる角速度ωCはωC＝ωB×ＲB／ＲC[ｒａｄ／ｓｅｃ]＝Ｖ／ＲC[ｍｍ／ｓｅｃ]で表され、この関係より求めてフィードバック制御に用いる。
【００３２】
尚、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、凸版の代わりにブランケットを用いた反転オフセット印刷など、本発明を達成出来る範囲での改良・変形等は、本発明の主旨を逸脱するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明に関わる凸版部にブランケット巻回、又被印刷基板を載置する為の定盤の他、ブランケット上の非画線部に塗工された印刷インキを除去する為の平版を載置する定盤を具備した反転オフセット印刷において、ブランケットの厚みを計測して、ブランケット表面の周速度制御への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】版胴周回上に設置された基準高さ位置の計測を説明した概略側面図である。
【図２】版胴上に巻回された凸版表面の厚みの計測を説明した概略側面図である。
【図３】従来の凸版印刷装置の概略側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  アニロックスロール
２  ドクターブレード
３  版下クッション
４  印刷版（凸版）
５  版胴
６  基板定盤
７  被印刷基板
８  版胴基準高さ位置
９  厚みセンサー
１０  移動定盤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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