(57)【要約】【課題】複雑な印刷ずれであっても解消することが可能な印刷装置および印刷方法を提供する。【解決手段】版胴１４の内周面に周方向に沿って複数の加熱ユニット４０および冷却ユニット４５が交互に配置される。加熱ユニット４０および冷却ユニット４５は版胴１４の回転軸１４ａと平行な方向に延在する。版胴１４の外周面には基板に転写するためのストライプ状のパターンが形成された印刷版ＰＬが装着される。複数の加熱ユニット４０および冷却ユニット４５によって、版胴１４に装着された印刷版ＰＬを版胴１４の周方向に沿ったエリアごとに温調して伸縮させることができる。このため、複雑な印刷ずれが生じた場合であっても、印刷版ＰＬのパターン領域をエリアごとに異なる温度に温調してトータルピッチを補正し、印刷ずれを解消することが可能となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷領域が規定されている基板を水平姿勢にて保持するステージと、
表面に所定パターンの凸部が形成された印刷版を外周面に装着する中空の円筒形状の版胴と、
前記版胴に装着された前記印刷版に印刷材料を供給する供給機構と、
前記印刷材料が供給された前記印刷版を前記基板に対して押圧することにより、前記所定パターンを前記印刷領域に転写する転写機構と、
を備え、
前記転写機構は、
前記版胴を水平方向に沿った回転軸を中心に回転させる回転機構と、
前記基板を保持する前記ステージと前記版胴とを前記回転軸と垂直な水平方向に沿って相対的に移動させる水平移動機構と、
を有し、
前記版胴の内周面に周方向に沿って、前記回転軸と平行な方向に延在して前記版胴の温度調整を行う複数の温度調整ユニットを設けることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
請求項１記載の印刷装置において、
前記複数の温度調整ユニットは、
前記版胴を加熱する加熱ユニットと、
前記版胴を冷却する冷却ユニットと、
を含むことを特徴とする印刷装置。
【請求項３】
請求項２記載の印刷装置において、
前記加熱ユニットと前記冷却ユニットとは、前記版胴の内周面に周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする印刷装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の印刷装置において、
前記回転軸と平行な前記印刷版の前記所定パターンの幅が前記印刷領域の幅と一致するように前記複数の温度調整ユニットの温度を個別に制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の印刷装置において、
前記所定パターンはストライプ状のパターンであり、
前記印刷版の凸部のストライプ形成方向が前記版胴の周方向と一致するように、前記印刷版が前記版胴に装着されることを特徴とする印刷装置。
【請求項６】
印刷領域が規定されている基板を水平姿勢にて保持する基板保持工程と、
表面に所定パターンの凸部が形成された印刷版を中空の円筒形状の版胴の外周面に装着する印刷版装着工程と、
前記版胴に装着された前記印刷版に印刷材料を供給する供給工程と、
前記版胴を水平方向に沿った回転軸を中心に回転させつつ、前記基板と前記版胴とを前記回転軸と垂直な水平方向に沿って相対的に移動させることにより、前記印刷材料が供給された前記印刷版を前記基板に対して押圧して前記所定パターンを前記印刷領域に転写する転写工程と、
前記版胴の内周面に周方向に沿って、前記回転軸と平行な方向に延在して設けられた複数の温度調整ユニットにより前記版胴の温度調整を行う温調工程と、
を備えることを特徴とする印刷方法。
【請求項７】
請求項６記載の印刷方法において、
前記複数の温度調整ユニットは、
前記版胴を加熱する加熱ユニットと、
前記版胴を冷却する冷却ユニットと、
を含むことを特徴とする印刷方法。
【請求項８】
請求項７記載の印刷方法において、
前記加熱ユニットと前記冷却ユニットとは、前記版胴の内周面に周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする印刷方法。
【請求項９】
請求項６から請求項８のいずれかに記載の印刷方法において、
前記温調工程では、前記回転軸と平行な前記印刷版の前記所定パターンの幅が前記印刷領域の幅と一致するように、前記複数の温度調整ユニットの温度を個別に調整することを特徴とする印刷方法。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載の印刷方法において、
前記所定パターンはストライプ状のパターンであり、
前記印刷版装着工程では、前記印刷版の凸部のストライプ形成方向が前記版胴の周方向と一致するように、前記印刷版を前記版胴に装着することを特徴とする印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、版胴の外周面に装着された印刷版から有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）の発光材料等を基板に転写する印刷装置および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、開発が進められている有機ＥＬの発光材料としては、ポリマー状の分子を用いた高分子材料と、それ以外の分子を用いた低分子材料とがある。いずれの発光材料も下地膜上の制約などからフォトリソグラフィー法を用いたパターン形成が困難である。このため、低分子材料についてはメタルマスクを用いた蒸着法が実用化され、高分子材料については各種印刷法によるパターン形成が試みられている。
【０００３】
凸版による印刷法では、パターンが形成された印刷版の凸部にインクとしての発光材料を塗布し、被転写体（通常は透明なガラス基板）にそのパターンを転写する。印刷版としては、脆性材料であるガラス基板への印刷という観点から樹脂版（例えば、ポリエステル系の樹脂版）が用いられている。
【０００４】
一方、有機ＥＬのアプリケーションには大別して照明用途とディスプレイ用途とがある。照明用途では比較的大きなサイズのベタ膜を形成すれば足りるが、ディスプレイ用途の場合、ＲＧＢそれぞれの発光材料を数十から百数十ミクロンレベルの線幅で高精細に塗り分けることが必要となり、その位置精度も±１０ミクロン以下が要求される。例えば、ＲＧＢ（赤、緑、青）をストライプ状に順次配列したディスプレイパターンに有機ＥＬの発光材料としてＲインクの塗り分けを実施する場合、ガラス基板の印刷領域に形成された一端側のＲ用セルから他端側のＲ用セルまでのトータルピッチと印刷版によるＲインクの印刷結果のトータルピッチとを±１０ミクロン以下の精度で一致させる必要がある。印刷結果のトータルピッチが長すぎる場合は、ガラス基板の印刷領域の両端部ではみ出しが発生し、逆に短すぎる場合は、隣接するＧインクやＢインクとの混色が発生し、発光ムラの原因となる。
【０００５】
ところが、ディスプレイ用途のガラス基板に凸版印刷法を用いて発光材料を塗布する際に、樹脂材料の印刷版では線膨張係数が大きく、温湿度の影響で版の寸法が容易に変化するという問題がある。特に、印刷するパターンエリアのサイズが大きいと、ガラス基板側の印刷領域のトータルピッチと印刷結果のトータルピッチとを毎回±１０ミクロン以下の精度で仕上げることは極めて困難である。
【０００６】
このため、ガラス基板の印刷領域に対して印刷結果のトータルピッチが合わずに混色などが発生する場合には、トライ＆エラーを繰り返してそれらが一致するまで製版をやり直す必要があり、コスト増大および製版日数の長期化という問題が生じていた。これを解決する手法として、印刷版のトータルピッチを温調によって調整することが考えられる。例えば、特許文献１には、オフセット印刷機の版板を載置する版定盤に温調手段を設け、版板を熱によって伸縮させることにより印刷ピッチの精度を高めることが開示されている。また、特許文献２には、印刷版載置部、基板載置部、ブランケットのいずれかに温度設定手段を設け、温調によって印刷ピッチを調整して印刷精度を高めることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２７９３４９号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、実際に凸版印刷法を用いて有機ＥＬの発光材料をガラス基板の印刷領域に塗布したときには、印刷結果のトータルピッチが単純に大きすぎたり小さすぎたりというよりも、より複雑な印刷ずれが生じることが多い。具体的には、印刷開始側と印刷終了側とで印刷結果のトータルピッチに変動が生じることがある。これは、製版時に生じた印刷版の厚さの微小なバラツキによる影響を抑制するために、印刷版を基板に対して押圧しつつ印刷した結果として印刷版の変形が生じることに起因するものである。そして、複雑な印刷ずれが生じた場合には、特許文献１，２に開示されている技術ではこれを解消することは困難である。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複雑な印刷ずれであっても解消することが可能な印刷装置および印刷方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、印刷装置において、印刷領域が規定されている基板を水平姿勢にて保持するステージと、表面に所定パターンの凸部が形成された印刷版を外周面に装着する中空の円筒形状の版胴と、前記版胴に装着された前記印刷版に印刷材料を供給する供給機構と、前記印刷材料が供給された前記印刷版を前記基板に対して押圧することにより、前記所定パターンを前記印刷領域に転写する転写機構と、を備え、前記転写機構は、前記版胴を水平方向に沿った回転軸を中心に回転させる回転機構と、前記基板を保持する前記ステージと前記版胴とを前記回転軸と垂直な水平方向に沿って相対的に移動させる水平移動機構と、を有し、前記版胴の内周面に周方向に沿って、前記回転軸と平行な方向に延在して前記版胴の温度調整を行う複数の温度調整ユニットを設けることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る印刷装置において、前記複数の温度調整ユニットは、前記版胴を加熱する加熱ユニットと、前記版胴を冷却する冷却ユニットと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る印刷装置において、前記加熱ユニットと前記冷却ユニットとは、前記版胴の内周面に周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかの発明に係る印刷装置において、前記回転軸と平行な前記印刷版の前記所定パターンの幅が前記印刷領域の幅と一致するように前記複数の温度調整ユニットの温度を個別に制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明に係る印刷装置において、前記所定パターンはストライプ状のパターンであり、前記印刷版の凸部のストライプ形成方向が前記版胴の周方向と一致するように、前記印刷版が前記版胴に装着されることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項６の発明は、印刷方法において、印刷領域が規定されている基板を水平姿勢にて保持する基板保持工程と、表面に所定パターンの凸部が形成された印刷版を中空の円筒形状の版胴の外周面に装着する印刷版装着工程と、前記版胴に装着された前記印刷版に印刷材料を供給する供給工程と、前記版胴を水平方向に沿った回転軸を中心に回転させつつ、前記基板と前記版胴とを前記回転軸と垂直な水平方向に沿って相対的に移動させることにより、前記印刷材料が供給された前記印刷版を前記基板に対して押圧して前記所定パターンを前記印刷領域に転写する転写工程と、前記版胴の内周面に周方向に沿って、前記回転軸と平行な方向に延在して設けられた複数の温度調整ユニットにより前記版胴の温度調整を行う温調工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項７の発明は、請求項６の発明に係る印刷方法において、前記複数の温度調整ユニットは、前記版胴を加熱する加熱ユニットと、前記版胴を冷却する冷却ユニットと、を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項８の発明は、請求項７の発明に係る印刷方法において、前記加熱ユニットと前記冷却ユニットとは、前記版胴の内周面に周方向に沿って交互に配置されることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９の発明は、請求項６から請求項８のいずれかの発明に係る印刷方法において、前記温調工程では、前記回転軸と平行な前記印刷版の前記所定パターンの幅が前記印刷領域の幅と一致するように、前記複数の温度調整ユニットの温度を個別に調整することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１０の発明は、請求項６から請求項９のいずれかの発明に係る印刷方法において、前記所定パターンはストライプ状のパターンであり、前記印刷版装着工程では、前記印刷版の凸部のストライプ形成方向が前記版胴の周方向と一致するように、前記印刷版を前記版胴に装着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１から請求項５の発明によれば、印刷版を装着する版胴の内周面に周方向に沿って、版胴の回転軸と平行な方向に延在して版胴の温度調整を行う複数の温度調整ユニットを設けるため、印刷版の版胴周方向に沿ったエリアごとに個別に温調を行って伸縮させることができ、複雑な印刷ずれであっても解消することが可能となる。
【００２１】
特に、請求項２の発明によれば、温度調整ユニットが、版胴を加熱する加熱ユニットと、版胴を冷却する冷却ユニットと、を含むため、複雑な印刷ずれに対応して印刷版を伸張または収縮させることができる。
【００２２】
また、請求項６から請求項１０の発明によれば、印刷版を装着する版胴の内周面に周方向に沿って、版胴の回転軸と平行な方向に延在して設けられた複数の温度調整ユニットにより版胴の温度調整を行うため、印刷版の版胴周方向に沿ったエリアごとに個別に温調を行って伸縮させることができ、複雑な印刷ずれであっても解消することが可能となる。
【００２３】
特に、請求項７の発明によれば、温度調整ユニットが、版胴を加熱する加熱ユニットと、版胴を冷却する冷却ユニットと、を含むため、複雑な印刷ずれに対応して印刷版を伸張または収縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る印刷装置全体の斜視図である。
【図２】印刷装置の要部構成を示す側面図である。
【図３】版胴を回転軸と垂直な平面にて切断した断面図である。
【図４】加熱ユニットおよび冷却ユニットの配置構成を示す図である。
【図５】制御部のハードウェア構成を示す図である。
【図６】図１の印刷装置における処理手順を示すフローチャートである。
【図７】図１の印刷装置にて印刷処理の対象となる基板の平面図である。
【図８】印刷版の平面図である。
【図９】試し印刷によって判明した印刷ずれの一例を示す図である。
【図１０】第１実施形態における印刷版のトータルピッチ調整を説明するための図である。
【図１１】試し印刷によって判明した印刷ずれの他の例を示す図である。
【図１２】第２実施形態における印刷版のトータルピッチ調整を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２６】
＜第１実施形態＞
まず、本発明に係る印刷装置の構成の一例について説明する。図１は、本発明に係る印刷装置１０全体の斜視図である。また、図２は、印刷装置１０の要部構成を示す側面図である。図１および以降の各図においては、それらの方向関係を明確にするためＺ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系を必要に応じて付している。また、図１および以降の各図においては、理解容易のため、必要に応じて各部の寸法や数を誇張または簡略化して描いている。
【００２７】
この印刷装置１０は、インクとして有機ＥＬの発光材料を基板Ｗに転写して有機ＥＬ素子のパターン形成のための印刷処理を行う。印刷装置１０は、主たる構成として、基台２０、ステージ２２、版胴１４、インク供給機構１３および転写機構５０を備える。また、印刷装置１０は、装置の各動作機構を制御して印刷処理を実行させる制御部９０を備える。
【００２８】
図１に示すように、基台２０上には、一対の直動ガイド３２と、これらの直動ガイド３２の間に配設されたリニアモータ３１とが設けられている。これらの直動ガイド３２およびリニアモータ３１は、その長手方向が版胴１４の回転軸１４ａと垂直な水平方向（Ｙ方向）に沿うように配設されている。直動ガイド３２およびリニアモータ３１にはアライメントテーブル５１が連結されており、アライメントテーブル５１上に基板Ｗを水平姿勢にて保持するステージ２２が配設されている。このため、アライメントテーブル５１は、リニアモータ３１の駆動を受けてステージ２２とともに版胴１４の回転軸１４ａと垂直な水平方向（Ｙ方向）に沿って直線移動する。また、アライメントテーブル５１には、ステージ２２の位置調整を行う位置調整機構が内蔵されている。位置調整機構は、ステージ２２をアライメントテーブル５１に対してＸ方向およびＹ方向にスライド移動させるとともに、θ方向に回転移動させる。
【００２９】
基台２０の左右側面には支持側板２４が固設されている。支持側板２４には一対のガイド部材２５が鉛直方向（Ｚ方向）に沿って配設されている。昇降テーブル２１は、これら計４本のガイド部材２５に案内されて昇降可能とされている。また、昇降テーブル２１には、スリットノズル１１、インク供給ローラ１２、版胴１４および版胴モータ１５が搭載されている。これらの要素は昇降モータ２６の駆動によって昇降テーブル２１とともに一体的に昇降する。
【００３０】
版胴１４は、中空の円筒形状を有するローラであり、Ｘ方向に沿って延設された回転軸１４ａを中心に回転可能に配置されている。版胴１４は、版胴モータ１５によって水平方向に沿った回転軸１４ａを中心として回転される。版胴１４は、図２の紙面上で時計回りおよび反時計回りのいずれの方向にも回転可能であるが、印刷処理時には版胴モータ１５によって時計回りに回転する。版胴１４の外周面には、樹脂製の印刷版ＰＬ（本実施形態では凸版）が装着される。樹脂製の印刷版ＰＬは、例えばポリエステル等の樹脂にて形成されている。印刷版ＰＬの両端は図示を省略するクランプ機構によって版胴１４の外周面上に固定される。
【００３１】
図３は、版胴１４を回転軸１４ａと垂直な平面（ＹＺ平面）にて切断した断面図である。中空の円筒形状を有する版胴１４の内周面には、その周方向に沿って複数の温調ユニット（温度調整ユニット）が設けられている。複数の温調ユニットは、版胴１４を加熱する加熱ユニット４０と、版胴１４を冷却する冷却ユニット４５と、を含む。すなわち、「温調ユニット」は、加熱ユニット４０および冷却ユニット４５を含む概念の用語であり、これらの総称である。
【００３２】
図４は、加熱ユニット４０および冷却ユニット４５の配置構成を示す図であり、図３の版胴１４の内部を矢印Ａの方向から見たものである。加熱ユニット４０および冷却ユニット４５は、版胴１４の回転軸１４ａと平行な方向（Ｘ方向）に延在する棒状の温調ユニットである。加熱ユニット４０および冷却ユニット４５のＸ方向長さは、少なくとも版胴１４に装着される印刷版ＰＬの幅よりも長い。加熱ユニット４０としては、例えば通電によって発熱する抵抗発熱体などのヒータを用いることができる。また、冷却ユニット４５としては、ペルチェ効果を利用したペルチェ素子などを用いることができる。
【００３３】
版胴１４には複数の加熱ユニット４０と複数の冷却ユニット４５とが設けられている。図３および図４に示すように、加熱ユニット４０と冷却ユニット４５とは、版胴１４の内周面に周方向に沿って交互に配置されている。加熱ユニット４０と冷却ユニット４５との配設ピッチ（隣り合う加熱ユニット４０と冷却ユニット４５との配設間隔）は特に限定されるものではないが、例えば２０ｍｍ〜１００ｍｍ程度とすれば良い。また、図３では加熱ユニット４０および冷却ユニット４５の断面形状を円柱状としているが、この形状も特に限定されるものではなく、例えば四角柱形状など他の形状であっても良い。
【００３４】
図２に戻り、インク供給機構１３は、版胴１４に装着された印刷版ＰＬにインク（印刷材料）として有機ＥＬの高分子発光材料を供給する。インク供給機構１３は、スリットノズル１１およびインク供給ローラ１２を備えて構成される。インク供給ローラ１２は版胴１４と平行に（つまりＸ方向に沿って）配置されている。スリットノズル１１は、インク供給ローラ１２の回転軸方向（Ｘ方向）に延びるスリットを有してインク供給ローラ１２の表面にインクとして有機ＥＬの高分子発光材料を吐出する。スリットノズル１１とインク供給ローラ１２の表面との間隔、および、インク供給ローラ１２の表面と版胴１４上の印刷版ＰＬの表面との間隔は、図示しない調整機構によって調整可能とされている。
【００３５】
印刷装置１０においては、スリットノズル１１から回転するインク供給ローラ１２の表面にインクが供給され、インク供給ローラ１２の表面に発光材料の薄膜が形成される。そして、インク供給ローラ１２および版胴１４の双方が回転することによって、インク供給ローラ１２から版胴１４に装着された印刷版ＰＬのパターンにインクが転写され、発光材料のパターンが形成される。さらに、基板Ｗを保持するステージ２２をリニアモータ３１によってＹ方向に沿って一定速度で移動させつつ、版胴モータ１５によって版胴１４を回転させ、インクを載せた印刷版ＰＬを基板Ｗに対して押圧することによって発光材料のパターンが印刷版ＰＬから基板Ｗに転写される。すなわち、版胴１４を回転させる版胴モータ１５とステージ２２を移動させるリニアモータ３１とによって転写機構５０が構成される。
【００３６】
図５は、制御部９０のハードウェア構成を示す図である。制御部９０のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ９１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ９２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ９３および制御用ソフトウェアやデータなどを記憶しておく磁気ディスク９４をバスライン９９に接続して構成されている。
【００３７】
また、バスライン９９には、版胴１４を回転させる版胴モータ１５、昇降テーブル２１を昇降させる昇降モータ２６、ステージ２２を直動移動させるリニアモータ３１、加熱ユニット４０、冷却ユニット４５およびインク供給機構１３等の要素が電気的に接続されている。版胴１４に設けられている複数の加熱ユニット４０および複数の冷却ユニット４５はそれぞれ個別に制御部９０によって制御される。さらに、バスライン９９には、種々の情報を表示するためのディスプレイ、コマンドやパラメータ等の入力を受け付けるキーボード、ＤＶＤ等の記録媒体を読み取るディスクドライブを接続するようにしても良い。
【００３８】
次に、上述の構成を有する印刷装置１０における処理動作について説明する。図６は、印刷装置１０における処理手順を示すフローチャートである。まず、印刷装置１０のオペレータが版胴１４の外周面に印刷版ＰＬを装着する（ステップＳ１）。また、印刷装置１０のオペレータがステージ２２に基板Ｗを保持させる（ステップＳ２）。なお、ステップＳ１とステップＳ２とは順序が逆であっても良い。
【００３９】
基板Ｗはステージ２２に水平姿勢にて保持される。図７は、印刷装置１０にて印刷処理の対象となる基板Ｗの平面図である。本実施形態の基板Ｗは、有機ＥＬディスプレイ用途のガラス基板である。基板Ｗには、印刷処理前に予め印刷領域ＰＡが規定されている。印刷領域ＰＡには、ストライプ状（縞状）に複数のセルが形成されている。複数のセルのそれぞれは、ＲＧＢのいずれかに対応している。印刷領域ＰＡのストライプの形成方向（ストライプの長手方向）がＹ方向に沿うように、基板Ｗはステージ２２に保持される。
【００４０】
また、図８は、版胴１４に装着される印刷版ＰＬの平面図である。印刷版ＰＬは、基板Ｗに有機ＥＬの発光材料を転写するための樹脂製の凸版であり、その表面にはストライプ状のパターン領域ＰＲが形成されている。すなわち、印刷版ＰＬの表面には所定パターンの凸部が形成されている。このパターン領域ＰＲは、基板Ｗの印刷領域ＰＡに対応するものであり、パターン領域ＰＲのストライプを形成する１本の凸部によって印刷領域ＰＡの１本のセルに発光材料が転写される。パターン領域ＰＲの凸部のストライプ形成方向が版胴１４の周方向と一致するように、印刷版ＰＬは版胴１４に装着される。
【００４１】
次に、版胴１４に装着された印刷版ＰＬにインクとして有機ＥＬの高分子発光材料がインク供給機構１３によって供給される（ステップＳ３）。具体的には、スリットノズル１１から吐出されたインクがインク供給ローラ１２によって印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲの凸部に転写される。そして、基板Ｗに対する試し印刷を実行する（ステップＳ４）。すなわち、ステージ２２に保持された基板Ｗを版胴１４の回転軸１４ａと垂直な水平方向に沿って直線移動させつつ、版胴１４を回転軸１４ａを中心に回転させ、インクが供給された印刷版ＰＬを基板Ｗに当接させることによってパターン領域ＰＲから印刷領域ＰＡへのインクの転写を行う。
【００４２】
印刷版ＰＬから基板Ｗにインクの転写を行う際に、印刷版ＰＬをステージ２２の基板Ｗに対して若干押圧している。具体的には、版胴１４の下端の印刷版ＰＬの表面がステージ２２の基板Ｗに対して押圧された状態となるように、制御部９０が昇降モータ２６を制御して昇降テーブル２１を昇降し、版胴１４の高さ位置を調整している。このように印刷版ＰＬを基板Ｗに対して押圧して印刷処理を行うのは、製版時に生じた印刷版ＰＬの厚みの微小なバラツキによる影響を解消するためである。すなわち、印刷版ＰＬの表面がちょうど基板Ｗの表面に接触する版胴１４の高さ位置にて印刷処理を行うと、印刷版ＰＬの厚みのバラツキによって印刷ムラが発生するため、それよりも若干低い版胴１４の高さ位置にて印刷版ＰＬを基板Ｗに対して押圧しながら印刷処理を実行するのである。
【００４３】
ステージ２２に保持されたガラスの基板Ｗに対して樹脂製の印刷版ＰＬを押圧すると、その当接点において印刷版ＰＬに変形が生じる。印刷版ＰＬに変形が生じると、印刷ずれが発生することとなる。また、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲの初期状態が印刷領域ＰＡと整合していなかった場合にも、印刷ずれが生じる。
【００４４】
図９は、試し印刷によって判明した印刷ずれの一例を示す図である。正常な印刷処理がなされていれば、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲが基板Ｗの表面に転写された印刷結果ＰＫと基板Ｗの印刷領域ＰＡとは一致する。しかしながら、上述したような印刷版ＰＬの変形などによって印刷ずれが発生すると、図９に示すように、パターン領域ＰＲが転写された印刷結果ＰＫと印刷領域ＰＡとが一致しなくなる。なお、図９では、理解容易のために印刷ずれの程度を誇張して描いている（後述の図１１も同様）。
【００４５】
第１実施形態では、印刷結果ＰＫのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも短くなっている。印刷結果ＰＫのトータルピッチとは、印刷結果ＰＫのストライプ状パターンの一端側ラインから他端側ラインまでの距離であり、ストライプ形成方向に対して垂直な印刷結果ＰＫの幅である。一方、印刷領域ＰＡのトータルピッチとは、印刷領域ＰＡの一端側セルから他端側セルまでの距離であり、ストライプ形成方向に対して垂直な印刷領域ＰＡの幅である。図９に示すように、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも短くなっている場合には、ＲＧＢインクの混色が発生して発光ムラとなるおそれがある。
【００４６】
このため、版胴１４に設けられた複数の温調ユニットによって印刷版ＰＬのトータルピッチを調整する（ステップＳ５）。なお、印刷版ＰＬのトータルピッチとは、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲのトータルピッチと同義であり、ストライプ形成方向に対して垂直なパターン領域ＰＲの幅である。印刷版ＰＬのトータルピッチの変動に連動して印刷結果ＰＫのトータルピッチも変化する。
【００４７】
図１０は、第１実施形態における印刷版ＰＬのトータルピッチ調整を説明するための図である。図１０には、版胴１４に装着された印刷版ＰＬと、その印刷版ＰＬが装着された領域において版胴１４の内周面に設けられた加熱ユニット４０および冷却ユニット４５を示している（版胴１４の胴部については図示を略している）。なお、同図においては、理解容易と説明の便宜のため、印刷版ＰＬの下方に４本の加熱ユニット４０および４本の冷却ユニット４５が設けられているが、この本数に限定されるものではなく、印刷版ＰＬのサイズおよび加熱ユニット４０と冷却ユニット４５との配設間隔によって適宜の値をとりうる。
【００４８】
第１実施形態では、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも均等に短くなっている。すなわち、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとの差分はストライプ形成方向のいずれの位置においても一定である。よって、制御部９０の制御により、印刷版ＰＬの下方に設けられた４本の加熱ユニット４０が互いに等しい上昇温度分だけ昇温される。昇温された加熱ユニット４０は直接的には版胴１４を加熱し、その版胴１４からの熱伝導によって印刷版ＰＬが加熱される。加熱された印刷版ＰＬにおいては、上昇した温度に応じた熱膨張が生じる。その結果、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲのトータルピッチが伸張され、印刷結果ＰＫのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致することにより印刷ずれが是正されることとなる。
【００４９】
なお、図９では、印刷結果ＰＫのストライプ形成方向に沿った両端部（図面の上下端部）においても印刷ずれが生じているが、ストライプ形成方向における印刷ずれは混色等の問題を生じさせないため、放置しておいても良い。また、第１実施形態では、印刷結果ＰＫのトータルピッチが短すぎるために印刷版ＰＬを熱膨張させる必要があり、印刷版ＰＬの下方の冷却ユニット４５に対しては特段の制御を行っていない。
【００５０】
４本の加熱ユニット４０の上昇温度については、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとの差分から算定するようにすれば良い。より詳細には、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとの差分および印刷版ＰＬの線膨張係数（線膨張率）に基づいて印刷版ＰＬを昇温すべき温度を算定し、その算定結果に印刷版ＰＬを昇温させるのに必要な加熱ユニット４０の上昇温度を算定する。例えば、基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチが５００ｍｍで試し印刷の印刷結果ＰＫのトータルピッチがそれよりも４０μｍ短かったとする。この場合、印刷版ＰＬのベース材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の線膨張係数が６×１０-5／℃であり、その上に形成されている凹凸部分の樹脂もベースのＰＥＴと同じ寸法だけ伸縮するため、印刷版ＰＬを約１．３℃昇温すれば印刷ずれを補正することができる。そして、印刷版ＰＬが約１．３℃昇温するような加熱ユニット４０の上昇温度を算定して制御部９０の記憶部（ＲＡＭ９３または磁気ディスク９４）に格納しておく。制御部９０は、記憶部に格納された上昇温度の設定値に基づいて、４本の加熱ユニット４０がその上昇温度だけ昇温するように制御を行う。
【００５１】
このようにすれば、加熱ユニット４０が版胴１４を介して印刷版ＰＬを加熱することにより、印刷版ＰＬに熱膨張が生じてパターン領域ＰＲのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致するように伸張される。その結果、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとが一致して印刷ずれが解消される。第１実施形態では、印刷版ＰＬの下方に設けられた４本の加熱ユニット４０の全てが同一の上昇温度分だけ昇温されるため、印刷版ＰＬのストライプ形成方向に沿った全域にわたって均一に加熱され、パターン領域ＰＲのトータルピッチが均一に伸張される。
【００５２】
温調による印刷版ＰＬのトータルピッチ調整が完了した後、ステージ２２から試し印刷を行った基板Ｗを取り外して新たな基板Ｗをステージ２２に保持させる（ステップＳ６）。この新たな基板Ｗは、ステップＳ２にてステージ２２に保持させた試し印刷用の基板Ｗと同様のものであり（図７参照）、印刷領域ＰＡが規定された有機ＥＬディスプレイ用途のガラス基板である。但し、ステップＳ６でステージ２２に保持させる新たな基板Ｗは実際の印刷処理の対象となる基板である。
【００５３】
そして、インク供給機構１３から印刷版ＰＬに再度インクとして発光材料を供給し、ステージ２２を直線移動させつつ版胴１４を回転させて印刷版ＰＬを基板Ｗに当接させることにより、実印刷処理を実行する（ステップＳ７）。この実印刷処理を行っている間は、上述のような加熱ユニット４０による印刷版ＰＬの昇温を継続して行っておく。これにより、実印刷処理では、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲが基板Ｗの表面に転写された印刷結果ＰＫのトータルピッチと基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチとが一致し、試し印刷で認められた印刷ずれは解消されることとなる。
【００５４】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の印刷装置１０の構成および処理動作の手順については第１実施形態と同様である（図１〜図６参照）。第２実施形態が第１実施形態と相違するのは、ステップＳ４の試し印刷で判明した印刷ずれの態様、および、それを是正するための印刷版ＰＬの温調態様である。
【００５５】
図１１は、第２実施形態における印刷ずれを示す図である。ステージ２２に保持された基板Ｗに対して回転する版胴１４から樹脂製の印刷版ＰＬを押圧しながら印刷処理を実行すると、図１１に示すように、印刷開始側（図１１の紙面上側）から印刷終了側（図１１の紙面下側）に向けて幅が徐々に拡がるような台形状の印刷結果ＰＫとなることが多い。これは、押圧された印刷版ＰＬが印刷開始側から印刷終了側に向けて押し広げられるように変形することによるものである。
【００５６】
第２実施形態では、印刷開始側における印刷結果ＰＫのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも短くなっている。逆に、印刷終了側においては、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも長くなっている。このため、第２実施形態においても、印刷結果ＰＫのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致するように、版胴１４に設けられた複数の温調ユニットによって印刷版ＰＬのトータルピッチを調整する。
【００５７】
図１２は、第２実施形態における印刷版ＰＬのトータルピッチ調整を説明するための図である。同図においては、説明の便宜上、印刷結果ＰＫの形状をパターン領域ＰＲの形状に反映させて描いている。つまり、押圧による変更を考慮したパターン領域ＰＲの形状を描いている。第２実施形態では、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとの差分がストライプ形成方向に沿って変動している。このため、制御部９０は、印刷版ＰＬの下方に設けられた複数の加熱ユニット４０および冷却ユニット４５のそれぞれについて異なる温度制御を行う。
【００５８】
具体的には、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも最も短くなる印刷開始側に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた加熱ユニット４０ａについては相対的に大きな上昇温度にて昇温する。逆に、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも最も長くなる印刷終了側に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた冷却ユニット４５ｃについては相対的に大きな下降温度にて降温する。
【００５９】
印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも若干短くなる位置に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた加熱ユニット４０ｂについては、加熱ユニット４０ａよりも小さな上昇温度にて昇温する。また、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも長くなる位置に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた加熱ユニット４０ｃについては、温度変更を行わない。
【００６０】
同様に、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも若干長くなる位置に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた冷却ユニット４５ｂについては、冷却ユニット４５ｃよりも小さな下降温度にて降温する。また、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも短くなる位置に対応するパターン領域ＰＲの下方に設けられた冷却ユニット４５ａについては、温度変更を行わない。
【００６１】
昇温された加熱ユニット４０（加熱ユニット４０ａおよび加熱ユニット４０ｂ）は、その上昇温度の程度に応じて版胴１４を介して印刷版ＰＬを加熱する。降温された冷却ユニット４５（冷却ユニット４５ｃおよび冷却ユニット４５ｂ）は、その下降温度の程度に応じて版胴１４を介して印刷版ＰＬを冷却する。加熱された印刷版ＰＬの一部においては、上昇した温度に応じた熱膨張が生じてパターン領域ＰＲが伸張される。逆に、冷却された印刷版ＰＬの一部においては、下降した温度に応じてパターン領域ＰＲが収縮される。その結果、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲのトータルピッチが調整され、印刷結果ＰＫのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致することにより印刷ずれが是正されることとなる。
【００６２】
加熱ユニット４０ａおよび加熱ユニット４０ｂの上昇温度、並びに、冷却ユニット４５ｃおよび冷却ユニット４５ｂの下降温度については、第１実施形態と同様に、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとの差分および印刷版ＰＬの線膨張係数から算定すれば良い。そして、その算定結果を制御部９０の記憶部に格納しておく。制御部９０は、記憶部に格納された上昇温度の設定値に基づいて、加熱ユニット４０ａおよび加熱ユニット４０ｂがその上昇温度だけ昇温するように制御を行うとともに、下降温度の設定値に基づいて、冷却ユニット４５ｃおよび冷却ユニット４５ｂがその下降温度だけ降温するように制御を行う。
【００６３】
このようにすれば、パターン領域ＰＲのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致するように印刷版ＰＬの伸張および収縮が行われて、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとが一致して印刷ずれが解消される。第２実施形態では、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとのずれが一定でないために、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲのエリアごとに個別にトータルピッチの補正を行っている。
【００６４】
＜本発明に係る印刷技術の利点＞
本発明に係る印刷技術においては、版胴１４の周方向に沿って複数の温調ユニット（加熱ユニット４０および冷却ユニット４５）を設けている。これら複数の加熱ユニット４０および冷却ユニット４５の温度を個別に制御することによって、版胴１４に装着された印刷版ＰＬを版胴１４の周方向に沿ったエリアごとに温調して伸縮させることができる。
【００６５】
このため、第１実施形態のように、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとのずれが一定である場合には、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲをストライプ形成方向に沿った全域にわたって均一に温調してパターン領域ＰＲのトータルピッチを均一に伸縮することができる。一方、第２実施形態のように、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとのずれが一定でない場合には、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲをストライプ形成方向に沿ったエリアごとに異なる温度に温調してパターン領域ＰＲのトータルピッチの伸縮を個別に調整することもできる。いずれの場合であっても、印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲのトータルピッチが基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致するように、すなわち版胴１４の回転軸１４ａと平行な印刷版ＰＬのパターンの幅が印刷領域ＰＡの幅と一致するように、制御部９０が複数の温調ユニットの温度を個別に制御している。
【００６６】
従って、印刷結果ＰＫのトータルピッチと印刷領域ＰＡのトータルピッチとのずれの態様にかかわらず、版胴１４の周方向に沿って設けられた複数の温調ユニットによって印刷版ＰＬを温調することにより、印刷結果ＰＫのトータルピッチを基板Ｗの印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致させることができる。このようにして、本発明に係る印刷技術によれば、複雑な印刷ずれであっても解消することが可能となる。
【００６７】
＜変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態においては、版胴１４に複数の温調ユニットとして加熱ユニット４０および冷却ユニット４５の双方を設けるようにしていたが、加熱ユニット４０のみまたは冷却ユニット４５のみを設けるようにしても良い。版胴１４に温調ユニットとして加熱ユニット４０のみを設ける場合には、製版時に印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲを予め小さめに形成しておく。そうすると、パターン領域ＰＲが転写された印刷結果ＰＫは基板Ｗの印刷領域ＰＡよりも確実に小さくなり、加熱ユニット４０による加熱のみによってパターン領域ＰＲのトータルピッチを印刷領域ＰＡのトータルピッチに一致させることができる。逆に、温調ユニットとして冷却ユニット４５のみを設ける場合には、製版時に印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲを予め大きめに形成しておけば良い。
【００６８】
また、上記各実施形態においては、版胴１４に複数の棒状の温調ユニットを設けるようにしていたが、温調ユニットの形状は棒状に限定されるものではなく、例えば長尺のシート状などであっても良い。シート状の温調ユニットとした場合には、その幅（版胴１４の周方向に沿った長さ）によって担当する温調領域の大きさが規定されるため、パターン領域ＰＲをエリアごとに細かく温調するのであれば幅を狭くしておく方が好ましい。もっとも、第１実施形態のように印刷版ＰＬのパターン領域ＰＲの全域を均一に温調する場合には、１枚のシート状温調ユニットによって温調するようにしても良い。
【００６９】
また、加熱ユニット４０および冷却ユニット４５として、所定温度の恒温水を流す配管を版胴１４の内周面に配設するようにしても良い。さらに、加熱ユニット４０および冷却ユニット４５の双方をペルチェ素子にて構成するようにしても良い。この場合、ペルチェ素子に流す電流の極性を逆転させることによって、一方のペルチェ素子が加熱ユニット４０として機能し、他方のペルチェ素子が冷却ユニット４５として機能する。このようにすれば、電流の極性を制御するだけで加熱ユニット４０と冷却ユニット４５との配置構成を自在に変更することができる。
【００７０】
また、第１実施形態においては、印刷結果ＰＫのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチよりも短かったために、加熱ユニット４０のみを用いて印刷版ＰＬの加熱を行っていたが、逆に印刷結果ＰＫのトータルピッチの方が長い場合には印刷版ＰＬの下方に設けられた４本の冷却ユニット４５のみによって印刷版ＰＬを冷却するようにしても良い。すなわち、パターン領域ＰＲのトータルピッチが印刷領域ＰＡのトータルピッチと一致するように印刷版ＰＬを温調する形態であれば良い。
【００７１】
また、上記各実施形態においては、版胴１４に対してステージ２２に保持された基板Ｗを直線移動させるようにしていたが、基板Ｗを保持するステージ２２が静止した状態で版胴１４が回転軸１４ａと垂直な水平方向（Ｙ方向）に沿って直線移動してパターン領域ＰＲから印刷領域ＰＡへのインクの転写を行うようにしても良い。すなわち、基板Ｗを保持するステージ２２と版胴１４とを回転軸１４ａと垂直な水平方向に沿って相対的に移動させる形態であれば良い。
【００７２】
また、印刷版１７の材質としては、通常の印圧によって変形する素材であれば本発明に係る印刷技術を適用することができる。
【００７３】
また、上記各実施形態においては、有機ＥＬの発光材料を塗布液としてガラス基板にパターン印刷する例を説明したが、本発明に係る印刷技術はこれに限定されるものではなく、例えばカラーフィルタ、液晶用ガラス基板、フレキシブル液晶基板或いは電子ペーパー等の基板の製造に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、印刷版から基板に印刷材料を転写する印刷技術に好適に適用することができ、特に印刷版のパターンのトータルピッチを基板の印刷領域のトータルピッチに正確に一致させて印刷しなければならない有機ＥＬの印刷およびカラーフィルタへの印刷に適している。
【符号の説明】
【００７５】
１０  印刷装置
１３  インク供給機構
１４  版胴
１５  版胴モータ
２２  ステージ
２６  昇降モータ
３１  リニアモータ
３２  直動ガイド
４０  加熱ユニット
４５  冷却ユニット
５０  転写機構
９０  制御部
ＰＡ  印刷領域
ＰＫ  印刷結果
ＰＬ  印刷版
ＰＲ  パターン領域
Ｗ  基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2012148476.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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