(57)【要約】  高精細な印刷ができ、しかも印刷インクの使用効率が高い、印刷版、印刷版の製造方法および印刷方法を提供する。印刷版は画像部と非画像部とを有する。画像部がシリコーンゴムを含む層で構成され、非画像部が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いる。画像部の表面と非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下である。印刷版の製造方法は、シリコーンゴムを含む層の表面の非画像部となる領域に対して、化学的処理または物理的処理を施して水酸基を形成する工程と、水酸基が形成された領域のシリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を結合させ、非画像部を形成する工程とを有する。印刷方法は、画像部に印刷インクを付与するインク付与工程と、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。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像部と非画像部とを有する印刷版であって、
前記画像部がシリコーンゴムを含む層で構成され、
前記非画像部が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１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版。
【請求項２】
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１に記載の印刷版。
【請求項３】
印刷インクは溶媒を含み、同じ溶媒に対して、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１または２に記載の印刷版。
【請求項４】
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２または３に記載の印刷版。
【請求項５】
電子デバイスの製造に用いられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷版。
【請求項６】
配線パターンまたは電極の形成に用いられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の印刷版。
【請求項７】
画像部と非画像部とを有する印刷版の製造方法であって、
シリコーンゴムを含む層の表面の前記非画像部となる領域に対して、化学的処理または物理的処理を施して水酸基を形成する工程と、
前記水酸基が形成された領域の前記シリコーンゴムを含む層の前記表面にフッ素化合物を結合させ、前記非画像部を形成する工程とを有し、
前記画像部は前記シリコーンゴムを含む層で構成され、前記画像部の表面と前記非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版の製造方法。
【請求項８】
画像部と非画像部とを有する印刷版の製造方法であって、
シリコーンゴムを含む層の表面に対して、化学的処理または物理的処理を施して水酸基を形成する工程と、
前記水酸基が形成された前記シリコーンゴムを含む層の前記表面にフッ素化合物を結合させる工程と、
前記画像部となる領域に、化学的処理または物理的処理を施して前記フッ素化合物を除去する工程とを有し、
前記非画像部は前記シリコーンゴムを含む層の前記表面に設けられた前記フッ素化合物を含む層で構成され、前記画像部の表面と前記非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版の製造方法。
【請求項９】
前記フッ素化合物を除去する化学的処理は、光照射処理であり、前記フッ素化合物を除去する物理的処理は、プラズマ処理である請求項８に記載の印刷版の製造方法。
【請求項１０】
前記フッ素化合物を除去する化学的処理は、波長１２６ｎｍ以上３００ｎｍ以下の照射光を用いる請求項９に記載の印刷版の製造方法。
【請求項１１】
前記水酸基が形成された領域の前記シリコーンゴムを含む層の前記表面に、気相法または液相法を用いてシランカップリング剤を結合させる工程を有する請求項７または８に記載の印刷版の製造方法。
【請求項１２】
前記水酸基が形成された領域の前記シリコーンゴムを含む層の前記表面に、気相法または液相法を用いてフッ素系シランカップリング剤を結合させる工程を有する請求項７または８に記載の印刷版の製造方法。
【請求項１３】
前記水酸基を形成する化学的処理は、光照射処理であり、前記水酸基を形成する物理的処理は、プラズマ処理である請求項７または８に記載の印刷版の製造方法。
【請求項１４】
画像部と非画像部とを有する印刷版を用いた印刷方法であって、
前記画像部がシリコーンゴムを含む層で構成され、前記非画像部が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、前記画像部の表面と前記非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であり、
前記画像部に印刷インクを付与するインク付与工程と、
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することを特徴とする印刷方法。
【請求項１５】
前記インク付与工程は、インクジェット法で前記印刷インクを前記画像部に付与する請求項１４に記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷によるパターンの形成に用いられる印刷版、印刷版の製造方法およびこの印刷版を用いた印刷方法に関し、特に、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、ドレイン電極、および配線等の作製に利用可能な印刷版、印刷版の製造方法およびこの印刷版を用いた印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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】
印刷技術を用いた印刷方式による電子デバイスの製造においては、インク使用効率が高いこと、微細配線が形成可能であること、印刷によって形成される機能性膜のパターンが高品質であること、生産速度が高いことが望ましい。
インク使用効率が高い印刷方式としては、スクリーン印刷法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、および水なし平版印刷法が挙げられる。しかし、いずれの印刷方式も微細配線を形成することが難しい。【０００４】
ただし、インクジェット印刷法においては、被印刷体表面に予め親インク部と撥インク部を形成しておき、親インク部と撥インク部の境界に着弾したインク液滴を、表面自由エネルギー差を利用して親インク部側に移動させることによって、微細配線を形成する方法がある。しかし、このような印刷方式を用いる場合、被印刷体表面に毎回親インク部と撥インク部を形成させる必要があるため、高速生産性の観点から望ましくなく、また被印刷体表面の化学的性質に制約が生じてしまう。【０００５】
一方、水なし平版印刷法では平刷版に親インク部と通常シリコーンゴムからなる撥インク部を形成させておき、平刷版にインクを塗布することによって、親インク部のみにインク層を形成させ、これを被印刷体の表面に押し当てることによって印刷を完了させる。しかし、親インク部上のインク層は流動性があり、したがって、印刷工程において、インク層の一部のみが被印刷体表面に転写されるため、インク層の厚みを精密にコントロールすることができない。また、水なし平版印刷法では、平版上に形成された親インク部と撥インク部の間には通常２μｍ程度の段差があり、厳密には平坦ではない。【０００６】
例えば、特許文献１および特許文献２には、いわゆる水なし平版を用いた配線パターン印刷用平版が記載されている。特許文献１および特許文献２では、水なし平版にインクをコーティング等で付与するとシリコーンゴム層でインクが弾いて非画線部となり、感熱層または感光層にインクが塗布され画線部となる。感熱層または感光層のインクが転写され画線が形成される。シリコーンゴムの表面粗さ、または弾性率が所定の範囲にあると高精度の印刷ができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６２３５４号公報
【特許文献２】特開２００７−１４８３８６号公報
【特許文献３】特開２００９−５６６２５号公報
【特許文献４】特開２００４−２４９６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、特許文献１および特許文献２の方法によれば、水なし平版表面の段差を０．３μｍ程度まで抑えることができるが、電子デバイスの一部で要求される膜厚１００ｎｍを印刷することは依然難しい。また、水なし平版では擦り現像法によって親撥パターンを形成するため、親インク部と撥インク部の境界が荒れてしまい、高精度で高品質な微細パターンを形成することは難しい。
さらには、特許文献１および特許文献２では、感熱層または感光層のインクが転写されるとき、インクが凝集破壊を起こすため原理的に高精度のパターニングができない。【０００９】
特許文献１の水なし平版１１０は、図２３に示す構成であり、基板１１２上に感光層１１４とシリコーンゴム層１１６を有する。シリコーンゴム層１１６に画線部１１６ａが形成されている。インキングにより、図２４に示す画線部１１６ａにインク１１８を充填する。次に、インク１１８を基材１３０（図２６参照）に転写する。転写後、図２５に示すように、水なし平版１１０ではシリコーンゴム層１１６の画線部１１６ａにインク１１９が残り、かつインク１１９の表面１１９ａは平坦ではなく凹凸となる。インク１１８が、図２６に示すように、表面１３０ａに転写された基材１３０では、画線部１１６ａに応じたパターン１３２が形成されるが、その表面１３２ａは平坦ではなく凹凸である。このため、配線であれば、電気的特性等が悪くなる。【００１０】
微細配線が形成可能であること、および印刷によって形成される機能成膜のパターンが高品質であることを満たす印刷法としては、反転転写印刷法または反転オフセット印刷法、およびマイクロコンタクト印刷法が挙げられる。いずれの印刷法も、シリコーンゴムにインク溶媒が吸収されることによってインク膜のだれを回避することで、微細なパターンを形成できる。また、溶媒の吸収によってインク膜に含まれる溶媒が減少し、いわゆる生乾き状態になった後に被印刷体に印刷するため、インク膜の完全転写が実現できる。しかし、いずれの方法もインクの使用効率が悪く、インクの洗浄工程が必要になってしまう。【００１１】
以上のことから、水なし平版とは逆に、表面にシリコーンゴムからなる親インク部と、他の材料からなる撥インク部を形成させた平刷版を用いることが望ましい。特許文献３には、シリコーンゴムを親インク部とし、その表面の一部に撥インク部を形成した平版が記載されている。
しかしながら、特許文献３では、撥インク部を形成するために、まず下地層として、金属酸化物、金属または合金のパターンをフォトリソグラフィーによって形成し、さらにシランカップリング剤を吸着させる必要がある。
実際には、シリコーンゴムのような柔らかい表面の上に、金属酸化物膜または金属膜のような高硬度膜を形成すると、高硬度膜は容易に裂開してしまう。また、下地層を形成する際に、提案されているようなスパッタ法またはＣＶＤ（chemical vapor deposition）法を用いると、シリコーンゴム表面にしわ状の凹凸が形成されることが一般的に知られている。さらに、金属酸化物膜または金属膜とシリコーンゴムは密着させることは極めて難しく、何らかの物理的負荷によって容易に剥がれてしまう。このように、特許文献３に記載の方法によって耐久性のある平版を製造することは難しい。また、特許文献３に記載の印刷物の形成法においては、インク膜が一様に塗布されたインク膜に押し当てて、平版の親インク部にのみインクを受理する方法であるため、インクの使用効率が悪い。【００１２】
特許文献４には、シリコーンゴム層が画線部となる版が記載されている。特許文献４では、非画線部を含む版全面にインクをコーティング等で付与して、シリコーンゴム層のみからインクを転写して画線を形成している。この場合、シリコーンゴムから転写するインクは凝集破壊を起こさないが、非画線部と画線部との境界で凝集破壊を原理的に起こし、原理的に高精細のパターニングができない。また、非画線部にインクが残ることになり、インクの除去工程が必要であったり、多量の廃棄インクが生じ、インクの使用効率が悪い。【００１３】
図２７に示す印刷版１２０は、特許文献４の画像形成版に相当するものであり、特許文献４の画像形成版を模式的に示す。図２７に示す印刷版１２０は、基板１２２上に感光層１２４とシリコーンゴム層１２６を有する。シリコーンゴム層１２６の凹部が非画線部１２６ｂであり、シリコーンゴム層１２６の表面が画線部１２６ａである。インキングにより図２８に示すようにシリコーンゴム層１２６の全面にインク１２８が設けられる。次に、インク１２８を基材１３０（図３０参照）に転写する。転写後、図２９に示すように、印刷版１２０ではシリコーンゴム層１２６の非画線部１２６ｂにインク１２９が残り、かつインク１２９の側面１２９ａは平坦ではなく凹凸となる。インク１２９が、図３０に示すように、表面１３０ａに転写された基材１３０では、画線部１２６ａに応じたパターン１３４が形成されるが、その端面１３４ａは平坦ではなく凹凸である。このため、配線であれば、電気的特性等が悪くなる。【００１４】
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、高精細な印刷ができ、しかも印刷インクの使用効率が高い、印刷版、印刷版の製造方法および印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述の目的を達成するために、本発明は、画像部と非画像部とを有する印刷版であって、画像部がシリコーンゴムを含む層で構成され、非画像部が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１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版を提供するものである。
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。
また、印刷インクは溶媒を含み、同じ溶媒に対して、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。また、電子デバイスの製造に用いられることが好ましく、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。【００１６】
本発明は、画像部と非画像部とを有する印刷版の製造方法であって、シリコーンゴムを含む層の表面の非画像部となる領域に対して、化学的処理または物理的処理を施して水酸基を形成する工程と、水酸基が形成された領域のシリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を結合させ、非画像部を形成する工程とを有し、画像部はシリコーンゴムを含む層で構成され、画像部の表面と非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、画像部と非画像部とを有する印刷版の製造方法であって、シリコーンゴムを含む層の表面に対して、化学的処理または物理的処理を施して水酸基を形成する工程と、水酸基が形成されたシリコーンゴムを含む層の表面にフッ素化合物を結合させる工程と、画像部となる領域に、化学的処理または物理的処理を施してフッ素化合物を除去する工程とを有し、非画像部は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、画像部の表面と非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であることを特徴とする印刷版の製造方法を提供するものである。【００１７】
フッ素化合物を除去する化学的処理は、光照射処理であり、フッ素化合物を除去する物理的処理は、プラズマ処理であることが好ましい。フッ素化合物を除去する化学的処理は、波長１２６ｎｍ以上３００ｎｍ以下の照射光を用いることが好ましい。【００１８】
水酸基が形成された領域のシリコーンゴムを含む層の表面に、気相法または液相法を用いてシランカップリング剤を結合させる工程を有することが好ましい。
水酸基が形成された領域のシリコーンゴムを含む層の表面に、気相法または液相法を用いてフッ素系シランカップリング剤を結合させる工程を有することが好ましい。
水酸基を形成する化学的処理は、光照射処理であり、水酸基を形成する物理的処理は、プラズマ処理であることが好ましい。【００１９】
本発明は、画像部と非画像部とを有する印刷版を用いた印刷方法であって、画像部がシリコーンゴムを含む層で構成され、非画像部が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、画像部の表面と非画像部の表面との高低差が１００ｎｍ以下であり、画像部に印刷インクを付与するインク付与工程と、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ことを特徴とする印刷方法を提供するものである。
インク付与工程は、インクジェット法で印刷インクを画像部に付与することが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の印刷版によれば、高精細な印刷ができ、しかも印刷インクの使用効率が高い印刷版を得ることができる。
また、印刷版の製造方法では、高精細な印刷ができ、しかも印刷インクの使用効率が高い印刷版を製造することができる。
印刷方法では、高精細な印刷ができ、しかも印刷インクの使用効率を高く印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態の印刷版の印刷に用いられる印刷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】本発明の実施形態の印刷装置のインク供給機構を示す模式図である。
【図６】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７】本発明の実施形態の印刷版を示す模式的断面図である。
【図８】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９】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１０】本発明の実施形態の印刷版の製造工程を示す模式的断面図である。
【図１１】本発明の実施形態の印刷版の製造工程を示す模式的断面図である。
【図１２】本発明の実施形態の印刷版の製造工程を示す模式的断面図である。
【図１３】本発明の実施形態の印刷版の製造工程を示す模式的断面図である。
【図１４】本発明の実施形態の印刷版の製造工程を示す模式的断面図である。
【図１５】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１６】本発明の実施形態の印刷方法の工程を示す模式的断面図である。
【図１７】本発明の実施形態の印刷方法の工程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工程を示す模式的断面図である。
【図１９】実施例１の印刷版を示す模式図である。
【図２０】実施例１の印刷版の断面形状を示すグラフである。
【図２１】実施例１の印刷版に印刷インクを打滴した状態を示す模式的断面図である。
【図２２】シリコーンゴム層上に印刷インクを打滴した状態を示す模式図である。
【図２３】特許文献１の水なし平版を示す模式的断面図である。
【図２４】インキング後の特許文献１の水なし平版を示す模式的断面図である。
【図２５】転写後の特許文献１の水なし平版を示す模式的断面図である。
【図２６】転写状態を示す模式的断面図である。
【図２７】特許文献４の画像形成版を示す模式的断面図である。
【図２８】インキング後の特許文献４の画像形成版を示す模式的断面図である。
【図２９】転写後の特許文献４の画像形成版を示す模式的断面図である。
【図３０】転写状態を示す模式的断面図である。
【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。
【図３２】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】
【００２２】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の印刷版、印刷版の製造方法および印刷方法を詳細に説明する。
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、ε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≦ε≦β１である。
角度を表す「平行」、「垂直」および「直交」、ならびに特定の角度については、技術分野で一般的に許容される誤差範囲を含む。
【００２３】
まず、印刷版の印刷に用いられる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の印刷に用いられる印刷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、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、印刷法により基板３１に予め定められたパターンを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。
【００２４】
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で構成されるパターン形成領域に対して、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のパターン形成領域に対して、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。例えば、パターン形成領域に対してインクジェット方式で印刷インクを吐出し、ドットを形成してパターン形成領域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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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〜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。
【００２８】
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、パターン領域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、インクジェット方式でパターン領域に対して印刷インクを付与する場合には、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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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、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。
【００３２】
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、基板３１の表面３１ａに印刷版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。
【００３３】
印刷装置１０では、版胴２４に設けた印刷版２５のパターン形成領域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、４回に分けて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、印刷インクを１回行うことを走査するともいう。
【００３４】
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の予め定められたパターン形成領域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。なお、画像記録部２２の画像記録方式は特に限定されるものではなく、例えば、インクジェット方式が用いられる。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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、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、印刷インクが曲がることがあるが、この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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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。
画像記録部２２に、インクジェット方式を用いたものを例にして説明する。
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、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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〜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。
【００５１】
アライメントカメラ４２により、アライメントマークＡ〜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〜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〜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６参照）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〜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。
【００５２】
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、アライメントマークＡ〜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補正方法を用いることができる。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、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、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。
【００５８】
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。
【００５９】
画像記録部２２においては、印刷インク５２ｂの付与はインクジェットヘッド４０に限定されるものではなく、ブレードコート法、バーコート法、スプレーコート法、ディップコート法、スピンコート法、スリットコート法、およびキャピラリーコート法等の公知の方法を適宜用いることができる。この中でも、印刷版２５へのインキングをインクジェット法、およびキャピラリーコート法等の非接触のインキング方法とすることで、印刷版２５の耐久性が向上する。インクジェット法を用いた場合には、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く、キャピラリーコート法を用いた場合には、印刷インクは粘度が１ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。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。
【００６０】
次に、印刷装置１０のインク供給機構について説明する。
図５は、本発明の実施形態の印刷装置のインク供給機構を示す模式図である。
図５に示すように、画像記録部２２において、インクジェットヘッド４０は、２つのサブタンク５０、５８が、それぞれ配管５０ｃ、５８ｃを介して接続されている。配管５０ｃには脱気ユニット５１が設けられている。脱気ユニット５１はインクジェットヘッド４０に供給される印刷インクを脱気するものであり、公知のものを適宜利用することができる。
【００６１】
サブタンク５０は、インクジェットヘッド４０に供給する印刷インクを溜めておくものである。２つの水位センサ５０ａと温度調整ユニット５０ｂとが設けられている。
水位センサ５０ａは、印刷インクの水位を計測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く、公知のものを適宜利用することができる。
温度調整ユニット５０ｂは、印刷インクの温度を調整するものである。これにより、印刷インクの温度を調整することができる。印刷インクの温度としては、例えば、１５℃〜３０℃程度であることが好ましい。温度調整ユニット５０ｂは、印刷インクの温度を調整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く、公知のものを適宜用いることができる。
【００６２】
サブタンク５８は、インクジェットヘッド４０から回収された印刷インクを溜めておくものである。２つの水位センサ５８ａと温度調整ユニット５８ｂとが設けられている。
水位センサ５８ａは、水位センサ５０ａと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。温度調整ユニット５８ｂも温度調整ユニット５０ｂと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６３】
サブタンク５８の印刷インクをサブタンク５０に移動させる循環部６０がある。循環部６０は、サブタンク５０とサブタンク５８をつなぐ配管６０ｃと、配管６０ｃに設けられてポンプ６０ａとフィルタ６０ｂを有する。ポンプ６０ａは、サブタンク５０およびサブタンク５８のインク量を調整するためのものである。ポンプ６０ａは、サブタンク５０とサブタンク５８との間で印刷インクを移動させることができれば、その構成は特に限定されるものではなく、公知のポンプを適宜利用することができる。フィルタ６０ｂはサブタンク５８からサブタンク５０に移動するインクが通過し、このとき、ゴミ等を除去する。
【００６４】
サブタンク５０およびサブタンク５８には、それぞれ配管６４ｃが挿入されており、この配管６４ｃにはポンプ６４ａが設けられている。また、配管６４ｃには配管６４ｄを介して圧力センサ６４ｂが接続されている。なお、図示はしないが、配管６４ｃ、６４ｄにはバルブ等が設けられている。これにより、サブタンク５０、５８は窒素ガスが充填される。また、窒素ガスの充填量を変えることで、サブタンク５０とサブタンク５８とで圧力差を生じさせて、容易に循環させることができる。
圧力センサ６４ｂにより、サブタンク５０とサブタンク５８の圧力を測定することができる。圧力センサ６４ｂによるサブタンク５０とサブタンク５８の各圧力の測定結果を用いることで、インクジェットヘッド４０のメニスカス負圧および循環量を制御することができる。
【００６５】
サブタンク５０には、インクタンク５２が配管６２ｂを介して接続されている。配管６２ｂにはポンプ６２ａとフィルタ６２ｅが設けられている。インクタンク５２内には印刷インク５２ｂが充填されている。
インクタンク５２には温度調整ユニット５２ａが設けられている。温度調整ユニット５２ａは温度調整ユニット５０ｂと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
また、インクタンク５２には、例えば、窒素ガスを充填したボンベ６２ｃが配管６２ｄを介して接続されている。これにより、インクタンク５２内に窒素ガスが充填される。
【００６６】
さらには、サブタンク５０には、洗浄液ボトル５４が配管６２ｂを介して接続されている。配管６２ｂにはポンプ６２ａとフィルタ６２ｅが設けられている。洗浄液ボトル５４内には洗浄液５４ｂが充填されている。
洗浄液ボトル５４には温度調整ユニット５４ａが設けられている。温度調整ユニット５４ａは温度調整ユニット５０ｂと同様の構成であるため、その詳細な説明は省略する。
また、洗浄液ボトル５４には、例えば、窒素ガスを充填したボンベ６２ｃが配管６２ｄを介して接続されている。これにより、洗浄液ボトル５４内に窒素ガスが充填される。
なお、温度調整ユニット５２ａでインクの温度を調整することができるが、インクの温度は、サブタンク５０のインクの温度＞インクタンク５２のインクの温度であることが好ましい。
【００６７】
サブタンク５８は、配管６２ｆを介して廃液タンク５６が接続されている。配管６２ｆにはポンプ６２ａが接続されている。これにより、廃液タンク５６内にサブタンク５８内の印刷インク５２ｂを廃液として移動させることができる。
印刷インク５２ｂとしては、インクジェット用のナノメタルインクを利用することができる。具体的には、ＵＬＶＡＣ製Ａｇナノメタルインク（Ａｇ１ｔｅＨ（型番）、Ｌ−Ａｇ１ＴｅＨ（型番））、およびＡｕナノメタルインク（シクロドデセン溶媒）インクジェットタイプを利用することができる。なお、これ以外にも各種のインクが適宜利用可能である。
【００６８】
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、例えば、インクジェットヘッド４０に対して、回転軸を中心に回転する回転ローラ（図示せず）が配置されている。回転ローラの周面に、インクジェットヘッド４０の洗浄のためのウェブ（図示せず）が巻きかけられている。ウェブは、インクジェットヘッド４０を洗浄することができれば、特に限定されるものではない。
例えば、洗浄部により洗浄液を、インクジェットヘッド４０に直接、塗布または噴射して、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に接触させて印刷インク５２ｂを取り除く。また、ウェブに洗浄部により洗浄液を噴射して、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に接触させて印刷インク５２ｂを取り除いてもよい。
【００６９】
洗浄液には、例えば、インク溶解性のある溶媒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る。ＵＬＶＡＣ製Ａｇナノメタルインク（Ａｇ１ｔｅＨ（型番）、Ｌ−Ａｇ１ＴｅＨ（型番））、およびＡｕナノメタルインク（シクロドデセン溶媒）インクジェットタイプには、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、およびシクロドデセンを用いることができる。
ウェブには、例えば、ＫＢセーレン社製、サヴィーナ（登録商標）、東レ社製、トレシー（登録商標）、および帝人社製、ナノフロント（登録商標）、およびミクロスター（登録商標）等のワイピングクロスを用いることができる。
【００７０】
また、インクジェットヘッド４０を洗浄するものとしては、上述のものに限定されるものではない。例えば、ゴムブレード（図示せず）を有する構成とすることもできる。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ため、これを利用して、ゴムブレードを固定してインクジェットヘッド４０の長手方向にインクをふき取る。また、インクジェットヘッド４０を固定して、ゴムブレードを走査してワイプしてもよい。このとき、インクジェットヘッド４０の長手方向と直交する短手方向にインクをふき取るとゴムブレードの移動距離を短くできるメリットがあり、これ以外にも、ふき取ったインクが他のノズルに入る可能性が少ないメリットがある。一方、インクジェットヘッド４０の長手方向と平行方向にインクをふき取るとインクジェットヘッド４０のＸ軸を共有できるメリットがある。そこで装置構成またはコストを考慮した最適の形で設計することがよい。
なお、ゴムブレードまたはインクジェットヘッド４０に洗浄液を付与して、インクをふき取るようにしてもよい。インクをふき取る時には、サブタンク５０、５８内の圧力を印刷時の圧力と別に設定することもできる。インク、インクジェットヘッド４０またはワイプの条件によって最適な圧力を設定することが好ましい。
【００７１】
ウェブ（図示せず）を用いる場合、インクジェットヘッド４０を、例えば、Ｘ方向に移動させながら、ウェブを移動させてワイプする。これによりウェブ面が常にリフレッシュされる。ウェブには、上述のウェブと同じものを用いることができる。
なお、ウェブに洗浄液を事前に含ませて、インクをふき取ること、およびインクジェットヘッド４０に洗浄液を付与して、インクをふき取ることのうち、少なくとも一方をしてもよい。インクをふき取る時にはサブタンク５０、５８内の圧力を印刷時の圧力と別に設定することもできる。インク、インクジェットヘッド４０またはワイプの条件によって最適な圧力を設定することが好ましい。
【００７２】
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。
ここで、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、この状態でサブタンク５０の圧力を正圧にして、ノズル４１からインクを押し出すことである。インク受けは、キャップ、ワイプ部と共有することもできる。
【００７３】
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。この場合、吐出したインクが舞わないように下から吸引を行うことが好ましい。スピット時は、印刷時のインクジェットヘッド４０に吐出波形と比較して駆動電圧を高くするか、または専用波形を用いる。専用波形は、印刷時の吐出波形と比較してインク液滴量が多く、インクの吐出速度が早くなるように設定する。
【００７４】
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。なお、ドリップもパージまたはスピットと同様の場所で実施するが、ドリップの際、サブタンク５０内の圧力を印刷時の圧力よりも正圧側にすることで実施する。しかしながら、サブタンク５０内の圧力は大気圧より正圧であり、かつパージ圧より低いことが好ましい。
【００７５】
また、メンテナンス部３６では、ノズル４１の乾燥防止のため、キャップ機構（図示せず）を有してもよい。キャップ機構では、ノズル４１にキャップした後、ノズル４１周辺を窒素ガスで満たすものである。また、洗浄液をウェブ等に浸してキャップの中に配置することでノズル４１の乾燥をより防止することもできる。
【００７６】
また、メンテナンス部３６は、インクジェットヘッド４０から吐出された印刷インク５２ｂを観察する機能を有するものであってもよい。インクジェットヘッド４０から吐出されたインク液滴４５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３参照）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。
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。
【００７７】
次に、印刷版２５について説明する。
図６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７は本発明の実施形態の印刷版を示す模式的断面図であり、図８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６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〜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、印刷エリアＧ３１、Ｇ３２が形成されている。
【００７８】
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インクが吐出される領域である。吐出確認エリアＴのインクは、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、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。
【００７９】
図７に示す印刷版２５は、画像部２５ａと、画像部２５ａ以外の非画像部２５ｂを有する。
印刷版２５では、画像部２５ａがパターン形成領域であり、非画像部２５ｂが非パターン形成領域である。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は、支持材９０上に、シリコーンゴムを含む層であるシリコーンゴム層９２が設けられている。シリコーンゴム層９２の表面９２ａに、フッ素化合物を含む層であるフッ素化合物層９４が部分的に設けられている。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。
【００８０】
シリコーンゴム層９２の表面９２ａが露出している部分が画像部２５ａである。フッ素化合物層９４の表面９４ａが非画像部２５ｂである。画像部２５ａはシリコーンゴム層９２で構成され、非画像部２５ｂはフッ素化合物層９４で構成されている。
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。
【００８１】
印刷版２５は一般的に平版と呼ばれるものである。印刷版２５は版面に明瞭な凹凸のない印刷版である。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１００ｎｍ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はフッ素化合物層９４の厚さと略同じである。このため、高低差δの下限値は１ｎｍ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。
印刷インクの溶媒をシリコーンゴム層９２に吸収させることで、シリコーンゴム層９２での印刷インクはじきを防止してシリコーンゴム層９２への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。
【００８２】
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。
印刷版２５では、図８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ている。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。
【００８３】
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９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９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。
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９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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
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、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。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。
【００８６】
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、後述のインクの溶媒の吸収速度ｖｓについては、使用する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。
【００８７】
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９２の表面９２ａ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９２の表面９２ａ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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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）
【００９１】
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、後述のように「傾斜法（滑落法ともいう）」で測定した。
【００９２】
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。
【００９３】
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および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および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、インク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。
【００９４】
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、ならびに上述のインク溶媒の吸収速度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］）
【００９５】
次に、印刷版２５の製造方法について説明する。
図１０〜図１４は、印刷版２５の製造方法の一例を工程順に示す模式的断面図である。
まず、図１０に示すように、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ＰＤＭＳで構成されている。
【００９６】
次に、図１１に示すように、シリコーンゴムを含む層としてシリコーンゴム層９２の表面９２ａに、例えば、クロム層１００ａが特定のパターン状態に形成されたマスク１００を密着させて配置する。そして、マスク１００上からシリコーンゴム層９２の表面９２ａに向けて紫外光Ｌｖを照射する。紫外光Ｌｖが照射されると、シリコーンゴム層９２の表面９２ａの照射領域９２ｂに水酸基が形成され、照射領域９２ｂが活性化する。図１２に示すように、シリコーンゴム層９２の表面９２ａに活性化領域９３が形成される。この工程が、非画像部２５ｂとなる領域を活性化する工程に相当する。次に、マスク１００をシリコーンゴム層９２から外す。照射領域９２ｂおよび活性化領域９３が非画像部２５ｂとなる領域である。
【００９７】
次に、支持材９０ごとシリコーンゴム層９２を、フッ素系のシランカップリング剤９５に浸漬させ、活性化領域９３にシランカップリング剤９５を結合させて、活性化領域９３にシランカップリング処理を施す（図１３参照）。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９５を活性化領域９３に定着させる。
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９５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。
【００９８】
次に、図１４に示すように、シリコーンゴム層９２の表面９２ａに、フッ素化合物９７を塗布し、活性化領域９３にフッ素化合物９７を結合させて、予め定められた温度および時間にて活性化領域９３へのフッ素化合物９７の定着処理を行う。これにより、その後、フッ素化合物９７の未定着分を、例えば、スピンコータによって回転させて除去する。これにより、フッ素化合物９７で、図７に示す非画像部２５ｂであるフッ素化合物層９４が形成される。図７に示す画像部２５ａがシリコーンゴム層９２で構成された平版の印刷版２５を得ることができる。
【００９９】
非画像部２５ｂとなる領域である活性化領域９３を形成する際、マスク１００を密着させたマスク露光法を用いた光照射処理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た光照射処理を利用することもできる。上述のプラズマ処理が水酸基を形成する物理的処理に該当する。上述のマスク露光法、およびレーザもしくは集光光束を直接走査する直接描画法が水酸基を形成する化学的処理に該当する。化学的処理には、フッ素化合物等の化学結合を解離するために波長１２６ｎｍ以上３００ｎｍ以下の照射光を用いることが好ましい。このため、上述の紫外光Ｌｖは波長が１２６ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１００】
また、活性化領域９３にシランカップリング処理を施す際に、フッ素系のシランカップリング剤９５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９５を気体にして、シランカップリング剤９５の気体を用い、活性化領域９３にシランカップリング剤９５の気体を結合させてシランカップリング処理を施してもよい。シランカップリング剤９５に浸漬させる処理方法のことを液相法といい、シランカップリング剤９５の気体を活性化領域９３に結合させる処理方法のことを気相法という。
画像部２５ａの親液性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の画像部２５ａの親液性を向上させることができる。
【０１０１】
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９７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、フッ素化合物を含む層であるフッ素化合物層９４を形成するようにしてもよい。フッ素系シランカップリング剤を用いた場合、シランカップリング剤９５（図１４参照）とフッ素化合物９７（図１４参照）が実質的に同一の分子からなる。
また、開口部を有するマスクを用いたプラズマ処理を行う際、フッ素プラズマを用いることによって、開口部に対応する活性化領域９３に直接フッ素化合物を付与し、非画像部２５ｂを形成することもできる。フッ素プラズマを用いた場合には、フッ素化合物９７とシリコーンゴム層９２の間にシランカップリング剤９５（図１４参照）は存在しない。
【０１０２】
また、上述の印刷版２５の製造方法では、クロム層を介して画像部となる領域のみを活性化させる方法について説明したが、以下の方法によっても同等の印刷版を形成することができる。まず、シリコーンゴム層９２の全面に活性化領域９３を形成した後、シランカップリング剤９５とフッ素化合物９７を順に結合させる方法、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結合させる方法、またはフッ素プラズマ処理のいずれかの方法によって、シリコーンゴム層９２の全面にフッ素化合物層９４を形成させた後、画像部２５ａとなる領域に、化学的処理または物理的処理を施して上述のフッ素化合物を除去する。化学的処理または物理的処理としては、開口部を有するマスクを用いたプラズマ処理、またはマスク露光法、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た光照射処理のいずれを用いてもよい。
【０１０３】
なお、シリコーンゴム層にフッ素化合物を含む層であるフッ素化合物層を形成する過程において、フッ素化合物が結合する場所のシリコーンゴム層が削られ、非画像部のフッ素化合物層が画像部のシリコーンゴム層より低くなる場合がある。すなわち、フッ素化合物層が凹部となり、シリコーンゴム層が凸部なる。また、シリコーンゴム層にフッ素化合物層を形成する過程において、フッ素化合物が結合しない領域のシリコーンゴム層が隆起して、フッ素化合物層が凹部となり、シリコーンゴム層が凸部となることがある。
【０１０４】
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〜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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、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。
【０１０７】
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１５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１６〜図１８は、それぞれ本発明の実施形態の印刷方法の工程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に供給する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、まず、インクタンクからサブタンクへ印刷インクを送液する。そして、サブタンクからインクジェットヘッド４０に印刷インクを供給する。
なお、印刷インクの供給に際しては、洗浄液から印刷インクに置換する。洗浄液を窒素ガスでインクジェットヘッド４０から出した後、印刷インクを供給することも可能であるが、窒素ガスを巻き込みやすい。このため、印刷インクの供給は洗浄液から置換することが好ましい。
【０１０８】
洗浄液をインクジェットヘッド４０に供給した状態で、吐出確認を行う。吐出確認の際、結果がよくない場合、メンテナンス部３６を用いて吐出回復を行う。回復できない場合は、必要に応じてインクジェットヘッド４０の交換を行う。
洗浄液から印刷インクに置換に際しては、例えば、サブタンク５０の洗浄液を下限まで減らす。次に、サブタンク５０に印刷インクを入れ、インクジェットヘッド４０内の洗浄液を印刷インクで押し流す。次に、サブタンク５０の印刷インクを下限まで減らす。インクジェットヘッド４０内の洗浄液を印刷インクで押し流し、サブタンク５０の印刷インクを下限まで減らすことを繰り返し行い、洗浄液を印刷インクに置換する。
【０１０９】
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〜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、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。
【０１１０】
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。あるいは、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〜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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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）。
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。例えば、版胴２４を４回回転させて、すなわち、４回走査してパターン形成領域に印刷インクを付与する。この場合、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、印刷エリアにパターン形成した後であっても、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。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。この場合、図１６に示すように、画像部２５ａに印刷インク５２ｂが打滴される。
インキング工程において、インクジェット法、およびキャピラリーコート法等の非接触のインキング方法を用いることで、印刷版２５の耐久性を向上させることができる。
インク付与工程における塗布後の印刷インク５２ｂの液厚は、印刷する仕様、インク濃度または焼成における膜厚収縮によって適宜決定される。インク付与工程で、印刷インク５２ｂの液厚は概ね１μｍ〜３０μｍであり、望ましくは１０μｍ以下である。
【０１１５】
次に、インキングされた印刷版２５を乾燥部３２で乾燥させ（ステップＳ１８）、印刷インク５２ｂを乾燥させる。ステップＳ１８が乾燥工程に相当する。ステップＳ１８では、印刷インクは半乾燥状態が望ましい。
次に、インキングされた印刷版２５を基板３１に転写する（ステップＳ２０）。
まず、ステップＳ２０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。
【０１１６】
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。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から印刷版２５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、図１７に示すように印刷版２５の画像部２５ａには印刷インク５２ｂが残らず、印刷インク５２ｂが図１８に示すように、基板３１の表面３１ａに転写されて、パターン部９８が形成される。
シリコーンゴム層９２で構成された画像部２５ａに印刷インク５２ｂが設けられ、画像部２５ａと非画像部２５ｂ境界での印刷インクの凝集破壊がなく印刷インク５２ｂを基板３１の表面３１ａに転写でき、高精細印刷が可能となる。また、画像部２５ａを親液性とし、非画像部２５ｂを撥液性とした平版としており、親撥表面によって印刷インク５２ｂが塗布される位置を選択できるため、印刷インクの使用効率を高くすることができる。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、このことからもインク使用効率が向上する。
【０１１７】
印刷版２５はシート状のものとして、枚葉式で説明したが、特に限定されるものではなく、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。
【０１１８】
印刷インクは特に限定されるものではないが、画像部２５ａで撥液されない必要があり、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３０ｍＰａ・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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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、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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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、および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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【実施例１】
【０１３０】
以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、物質量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に基づいて限定的に解釈されるべきものではない。【０１３１】
＜実施例１＞
導電性インクとして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。シリコーンゴム層に信越化学製シリコーンゴムを用い、フッ素化合物には株式会社ハーベス製ｄｕｒａｓｕｒｆ（ＤＳ−５２１０ＴＨ（品名））を用いた。
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、線幅２０μｍのラインアンドスペースパターンを有する合成石英製クロムマスクを介して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））に３０分常温で浸漬させ、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、温度８０℃のホットプレートで３０分間、飽和水蒸気圧環境下でシランカップリング剤を定着させた。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平版の作製を行い、印刷版を得た。【０１３２】
＜実施例１の評価＞
走査型プローブ顕微鏡を用いて、印刷版の表面構造を評価した。その結果を図１９および図２０に示す。
図１９に示すように、印刷版２５では画像部２５ａと非画像部２５ｂが形成されていた。図２０に示すように、画像部２５ａと非画像部２５ｂとの高低差は約１０ｎｍであった。また、画像部２５ａと非画像部２５ｂの境界に突起部２５ｄが存在した。【０１３３】
印刷版２５について、傾斜法を用いて印刷版の画像部２５ａ、すなわち、親インク部、および非画像部２５ｂ、すなわち、撥インク部における前進接触角θＡ，ｓと後退接触角θＲ，ｆを測定した。また、インクジェット装置（Ｄｉｍａｔｉｘ社製、１０ｐＬ（ピコリットル）ヘッド）を用いて、上述の銀ナノ粒子が分散した顔料インクを用いてインキングし、ポリカーボネートフィルムへの印刷試験を行った。
その結果、画像部２５ａの前進接触角θＡ，ｓは４２°であり、画像部２５ａの後退接触角θＲ，ｆは１６°であった。非画像部２５ｂの前進接触角θＡ，ｓは６８°であり、非画像部２５ｂの後退接触角θＲ，ｆは５３°であった。実施例１では、画像部２５ａと非画像部２５ｂで、良好な親液性と撥液性の差を形成できることがわかった。なお、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の方が大きく、その差は１１°であった。【０１３４】
前進接触角θＡ，ｓと後退接触角θＲ，ｆは、協和界面科学株式会社製DropMaster DM 500（商品名）に協和界面科学株式会社製傾斜ステージSA-30DMを装備した装置を用いて、上述のように、傾斜法で測定した。傾斜法では、印刷版の親インク部または撥インク部に印刷インクを液滴体積１０μＬで着滴させた後、ステージ傾斜角度を０°から９０°まで１°ずつ変化させて、各傾斜角における液滴形状をＣＣＤカメラで撮像した。ステージ傾斜角度を増加させていき、ステージ傾斜角度０度の液滴の接触線の位置に対して相対的に約５０μｍ以上移動した時の液滴の接触角から、前進接触角θＡ，ｓ及び後退接触角θＲ，ｆを求めた。【０１３５】
また、実施例１の印刷版の表面に、着弾径２６μｍとなるようなインクジェット滴を、マスク設計寸法が２０μｍのラインアンドスペースパターン上に吐出したところ、図２１に示すように、非画像部２５ｂにおいて良好に撥液し、画像部２５ａからなるラインパターン上にインク膜５３が形成された。また、ブレードコートによって、実施例１の印刷版の表面に印刷インクを塗布したところ、非画像部２５ｂにおいて良好に撥液し、画像部２５ａにおいてパターンを形成することができた。
なお、シリコーンゴム層の表面において着弾径２６μｍとなるようなインクジェット滴をさせた場合、図２２に示すように印刷インク５２ｂは平面視円形状となり、ラインパターンにはならないことを確認した。
【実施例２】
【０１３６】
本実施例では、上述の第１実施例の印刷版の作製方法と同様にして、以下に示すように、サンプル１〜サンプル５の５種類のサンプルを作製した。
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。【０１３７】
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３１および図３２に示す。【０１３８】
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。【０１３９】
サンプル１〜５に対して、それぞれ上述の実施例１と同様な方法で後退接触角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、上述の実施例１と同様な方法でサンプル１〜５に対してインキング実験を行い、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。【０１４０】
【表１】
2017164031.tif 000003
【符号の説明】
【０１４１】
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  表面
２４ｂ  回転軸
２５、１２０  印刷版
２５ａ  画像部
２５ｂ  非画像部
２５ｃ  版面
２５ｄ  突起部
２６  版面観察部
３０  ステージ
３１  基板
３１ａ  表面
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  インク液滴
４６  キャリッジ
４８  リニアモータ
４９  回動部
５０、５８  サブタンク
５０ａ、５８ａ  水位センサ
５０ｂ、５４ａ  温度調整ユニット
５０ｃ、５８ｃ、６０ｃ、６２ｂ、６２ｆ、６４ｃ、６４ｄ  配管
５１  脱気ユニット
５２  インクタンク
５２ａ、５８ｂ  温度調整ユニット
５２ｂ  印刷インク
５３  インク膜
５４  洗浄液ボトル
５４ｂ  洗浄液
５６  廃液タンク
６０  循環部
６０ａ、６２ａ  ポンプ
６０ｂ、６２ｅ  フィルタ
６２ｃ  ボンベ
６４ａ  ポンプ
６４ｂ  圧力センサ
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、１１６  シリコーンゴム層
９２ａ、９４ａ  表面
９２ｂ  照射領域
９３  活性化領域
９４  フッ素化合物層
９５  シランカップリング剤
９７  フッ素化合物
９８  パターン部
１００  マスク
１００ａ  クロム層
１１０  水なし平版
１１２、１２２  基板
１１４  感光層
１１６ａ、１２６ａ  画線部
１１８、１１９  インク
１１９ａ  表面
１２２  基板
１２４  感光層
１２６  シリコーンゴム層
１２６ｂ  非画線部
１２８、１２９    インク
１２９ａ  側面
１３０  基材
１３０ａ、１３２ａ  表面
１３２、１３４  パターン
１３４ａ  端面
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
Ｌｖ  紫外光
Ｐｅ  終了位置
Ｐｐ  印刷位置
Ｐｓ  開始位置
Ｔ  吐出確認エリア
Ｖ  搬送方向
δ  高低差
θ  傾き角度
【図１】
2017164031.tif 000004
【図２】
2017164031.tif 000005
【図３】
2017164031.tif 000006
【図４】
2017164031.tif 000007
【図５】
2017164031.tif 000008
【図６】
2017164031.tif 000009
【図７】
2017164031.tif 000010
【図８】
2017164031.tif 000011
【図９】
2017164031.tif 000012
【図１０】
2017164031.tif 000013
【図１１】
2017164031.tif 000014
【図１２】
2017164031.tif 000015
【図１３】
2017164031.tif 000016
【図１４】
2017164031.tif 000017
【図１５】
2017164031.tif 000018
【図１６】
2017164031.tif 000019
【図１７】
2017164031.tif 000020
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【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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【図３２】
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【国際調査報告】
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