(57)【要約】【課題】印刷パターンの形状不良を抑制できる印刷装置を提供する。【解決手段】印刷装置は、回転しながらインキが充填されるシリンダ凹版と、シリンダ凹版に充填されたインキを回転しながら受理するブランケットと、シリンダ凹版にインキを充填するドクタとを含み、シリンダ凹版にインキを充填する時とシリンダ凹版からブランケットがインキを受理する時とのシリンダ凹版の回転速度を異ならせることが可能である。【選択図】図１
2017001334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転しながらインキが充填されるシリンダ凹版と、
前記シリンダ凹版に充填されたインキを回転しながら受理するブランケットと、
前記シリンダ凹版にインキを充填するドクタとを含み、
前記シリンダ凹版にインキを充填する時と前記シリンダ凹版から前記ブランケットがインキを受理する時とのシリンダ凹版の回転速度を異ならせることが可能な、印刷装置。
【請求項２】
前記ドクタを少なくとも２基含む、請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記２基のドクタは、前記シリンダ凹版の軸中心位置よりも上側に設置される、請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記２基のドクタは、前記シリンダ凹版から前記ブランケットがインキを受理する位置よりも前記シリンダ凹版の回転方向に向かって進んだ位置に設置される、請求項３に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記２基のドクタは、前記シリンダ凹版の回転方向に向かって前記シリンダ凹版から前記ブランケットがインキを受理する位置よりもシリンダ凹版の回転方向に進んだ位置に１基目が設置され、１基目よりも前記シリンダ凹版の回転方向に進んだ位置に２基目が設置されている、請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記２基のドクタは、前記シリンダ凹版にインキを充填するときに前記１基目のドクタが前記シリンダ凹版に接触し、前記２基目のドクタは前記シリング凹版から離脱し、前記シリンダ凹版から前記ブランケットがインキを受理するときには前記１基目のドクタが前記シリンダ凹版から離脱し、前記２基目のドクタが前記しリンダ凹版に接触している、請求項４に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記１基目ドクタは、前記シリンダ凹版の前記ブランケットにインキを受理開始する位置からインキを受理完了する位置迄前記シリンダ凹版に接触し、前記２基目ドクタは前記シリンダ凹版の前記ブランケットにインキを受理完了する位置から前記ブランケットがインキ受理完了する迄の間前記シリンダ凹版に接触する、請求項６に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記２基のドクタの一方が、前記シリンダ凹版に接触している間のシリンダ凹版の回転速度と、他方のドクタが、前記シリンダ凹版に接触している間のシリンダ凹版の回転速度とを異ならせることが可能である、請求項２〜７のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項９】
前記印刷装置は、前記ブランケットによって、非印刷物にインクが転写される、グラビアオフセット印刷装置である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子回路配線パターンや半導体関連の各種デバイス等の電極パターンは極めて高い精度で形成することが要求されている。このような微細で高精度なパターン形成は、フォトリソグラフィー法により形成する方法がある。しかしながら、フォトリソグラフィー法では、まず導電層を形成し、その上にレジスト層を形成し、次にレジスト層を露光、現像し、レジスト層の無い部分をエッチングし、さらにレジスト層を剥離して形成する。このため必要な設備が多く、かつパターン形成までに要する工程が長くなってしまう問題があった。
【０００３】
また、別の方法としては印刷法によるパターン形成があり、印刷法はフォトリソグラフィー法に比べて工程を簡略化することができコスト的に有利である。印刷法の一つとしてスクリーン印刷法が知られているが、可能な細線形成は７５μｍ程度が限界であり、更なる細線形成を安定して繰返し形成することは困難である。
【０００４】
そこで、スクリーン印刷法よりも微細なパターン形成のためにグラビアオフセット印刷法が用いられるようになっている（特許文献１）。グラビアオフセット印刷法による印刷装置は、印刷パターンが形成された版と、この版の画線部分にインキを充填するドクタと、版に接触しながら回転し、インキを受理するブランケットロールとを備えている。このブランケットロールに受理されたインキを被印刷物の表面に圧着転写し、所定の微細パターンを形成することができる。
【０００５】
グラビアオフセット印刷法は、印刷によってパターンを形成するため、フォトリソグラフィー法に比べて工程が短く必要な装置も少ない。さらにスクリーン印刷では難しかった微細なパターンを安定して形成できるという利点がある。
【０００６】
以下に一般的なグラビアオフセット印刷装置の概要を示す。
【０００７】
図５は、従来技術に係るグラビアオフセット印刷装置１００の概略図である。グラビアオフセット印刷装置１００は、パターン溝１０４を複数有する金属製のシリンダ凹版１０８と、導電性ペースト、樹脂等のインキ１０５をシリンダ凹版１０８に充填し、余剰のインキをかき取る為の鋼製または樹脂製のドクタ１０６と、シリンダ凹版１０８のパターン溝１０４に充填されたインキ１０７を回転しながら一定圧力で受理・転写するブランケット１０２を巻付けたブランケット胴１０１と、ブランケット１０２に受理された受理インキ１０３を印刷する為の被印刷体１０９を固定する印刷定盤１１０とを備える。
【０００８】
図６、７は、グラビアオフセット印刷装置１００を用いた印刷工程を示す概略図である。
【０００９】
まず、シリンダ凹版１０８上にインキ１０５を適正量供給する（図６の（ａ））。次に、ドクタ１０６をシリンダ凹版１０８に一定圧力で押し当てながらシリンダ凹版１０８を回転させ、供給されたインキ１０５をシリンダ凹版１０８のパターン溝１０４に充填させ、同時にシリンダ凹版１０８表面の余分なインキをかき取る（図６の（ｂ））。次に、ブランケット１０２を巻付けたブランケット胴１０１をシリンダ凹版１０８に一定圧力で押込みシリンダ凹版１０８と同期回転させながら、シリンダ凹版１０８のパターン溝１０４に充填した充填インキ１０７をブランケット１０２に受理させる（図６の（ｃ））。次に、ブランケット１０２に受理された受理インキ１０３を保持したまま、被印刷体１０９を固定している印刷定盤１１０上にブランケット胴１０１を移動させる（図７の（ｄ））。次に、ブランケット胴１０１を被印刷体１０９に一定圧力で押込み回転させながら移動させ、ブランケット１０２に受理された受理インキ１０３を被印刷体１０９に転写し印刷する（図７の（ｅ））。ブランケット１０２に受理された受理インキ１０３全てを被印刷体１０９に転写し、ブランケット胴１０１を被印刷体１０９から離脱させる（図７の（ｆ））。
【００１０】
以上により印刷工程が完了する。印刷に使用するインキ１０５は作製するパターンの機能によって適宜選択することが出来る。微細パターンの印刷には樹脂や導電性ペーストなど比較的粘度の高い材料が使用される。例えば、導電性ペーストの粘度は、レオロジー測定機によるコーンプレート径２０ｍｍ、角度２°での測定で、角速度１０〜１００ｒａｄ／秒で、５〜１０００Ｐａ・ｓである。上述したように、インキ１０５は、ドクタ１０６をシリンダ凹版１０８に押し当てシリンダ凹版１０８を回転させることで、パターン溝１０４に充填されるとともに、シリンダ凹版１０８表面の余分なインキはドクタ１０６によってかき取り除去される。その後パターン溝１０４に充填したインキ１０７をブランケット１０２に受理させ、更に被印刷体１０９に転写して印刷し所望の印刷パターン１１１が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１１−２４０５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のグラビアオフセット印刷装置１００においては、インキ１０５の種類により、インキ１０５をシリンダ凹版１０８のパターン溝１０４に充填する為の最適なシリンダ凹版１０８の回転速度と、また充填された充填インキ１０７をブランケット１０２が受理する為の最適なシリンダ凹版１０８の回転速度とがそれぞれ存在する。インキ充填及びインキ受理の回転速度が最適でない場合は、インキ充填不良やインキ受理不良が発生する。
【００１３】
上記グラビアオフセット印刷装置１００においては、シリンダ凹版１０８のパターン溝１０４にインキ１０５を充填する動作と、シリンダ凹版１０８に充填された充填インキ１０７をブランケット１０２が受理する動作とが同時に行われることにより、インキ充填時とインキ受理動作時とのシリンダ凹版１０８の回転速度が同じになってしまう。
【００１４】
インキの種類によっては、インキ充填時とインキ受理時とのシリンダ凹版１０８の回転速度が同じでは、インキの充填不良やインキ受理不良が発生し、結果として、被印刷体１０９に転写された印刷パターン１１１に形状不良が発生してしまう問題がある。
【００１５】
本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、印刷パターンの形状不良を抑制できる印刷装置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】
【００１６】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、回転しながらインキが充填されるシリンダ凹版と、前記シリンダ凹版に充填されたインキを回転しながら受理するブランケットと、前記シリンダ凹版にインキを充填するドクタとを含み、前記シリンダ凹版にインキを充填する時と前記シリンダ凹版から前記ブランケットがインキを受理する時とのシリンダ凹版の回転速度を異ならせることが可能な、印刷装置である。
【００１７】
また、ドクタを少なくとも２基備えてもよい。
【００１８】
また、２基のドクタはシリンダ凹版にインキを充填する位置が、シリンダ凹版の軸の中心位置よりも上側に設置されていてもよい。
【００１９】
また、２基のドクタは、ブランケットがシリンダ凹版からインキを受理する位置よりも、シリンダ回転方向に向かって進んだ位置に設置されていてもよい。
【００２０】
また、２基のドクタのうち１基目のドクタは、ブランケットがシリンダ凹版からインキを受理する位置よりもシリンダ回転方向に向かって進んだ位置に設置され、２基目のドクタは、１基目のドクタよりもシリンダ回転方向に進んだ位置に設置されていてもよい。
【００２１】
また、シリンダ凹版にインキを充填する時は１基目のドクタがシリンダ凹版に接触しており、２基目のドクタはシリンダ凹版から離脱し、シリンダ凹版からブランケットにインキを受理する時は２基目のドクタがシリンダ凹版に接触しており、１基目はシリンダ凹版から離脱していてもよい。
【００２２】
また、１基目のドクタは、シリンダ凹版のインキ受理が開始されるパターン溝が１基目のドクタ接触位置に到達したらシリンダ凹版に接触しインキ充填を開始し、インキ受理が終了するパターン溝に到達したらシリンダ凹版から離脱してもよい。
【００２３】
また、２基目のドクタは、１基目のドクタが離脱した後、シリンダ凹版のインキ受理が開始されるパターン溝が２基目のドクタ接触位置を通過直後にシリンダ凹版に接触し、ブランケットへのインキ受理が終了するパターン溝を通過直後にシリンダ凹版から離脱してもよい。
【００２４】
また、２基目のドクタはシリンダ凹版面から０．０１〜０．０３ｍｍ程度離して設置してもよい。
【００２５】
また、１基目のドクタがシリンダ凹版に接触している間は、インキ充填に最適なシリンダ回転速度でシリンダ凹版を回転させ、２基目のドクタが接触している間は、ブランケットのインキ受理に最適な回転速度でシリンダ凹版及びブランケット胴を回転させてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、インキ充填動作とインキ受理動作とを同時に行いながら、シリンダ凹版へのインキ充填速度とシリンダ凹版からブランケットへのインキ受理速度とを自由に変えることが可能となり、インキ充填もインキ受理もインキ種類に最適な速度を選択できる印刷装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷装置の概略図
【図２】本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷装置を用いた印刷工程の概略図
【図３】本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷装置を用いた印刷工程の概略図
【図４】本発明の一実施形態に係るグラビアオフセット印刷装置を用いた印刷工程の概略図
【図５】従来技術に係るグラビアオフセット印刷装置の概略図
【図６】従来技術に係るグラビアオフセット印刷装置を用いた印刷工程の概略図
【図７】従来技術に係るグラビアオフセット印刷装置を用いた印刷工程の概略図
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る印刷装置を備えるグラビアオフセット印刷装置２００の概略図であり、図２−４は、図１に示すグラビアオフセット印刷装置２００のドクタ２０１、２０２を用いた印刷工程の概略図である。
【００３０】
グラビアオフセット印刷装置２００は、インキが充填されるパターン溝１０４を複数有する金属製のシリンダ凹版１０８と、導電性ペースト、樹脂等のインキ１０５をシリンダ凹版１０８に充填し、余剰のインキをかき取る為の鋼製または樹脂製の第１ドクタ２０１、第２ドクタ２０２と、シリンダ凹版１０８のパターン溝１０４に充填されたインキ１０５を回転しながら受理・転写するブランケット１０２を巻付けたブランケット胴１０１と、ブランケット１０２に受理されたインキ１０５が印刷される被印刷体１０９を固定する印刷定盤１１０とを備える。シリンダ凹版１０８にインキ１０５を充填する時とシリンダ凹版１０８からブランケット１０２にインキを受理する時とのシリンダ凹版１０８の回転速度は変更することが出来る。
【００３１】
本実施形態では、少なくとも２基のドクタ、すなわち、第１ドクタ２０１、第２ドクタ２０２が、図５で説明したグラビアオフセット印刷装置１００のドクタ１０６の代わりに設けられ、シリンダ凹版１０８上のパターン溝１０４にインキ１０５を充填しやすくするために用いられる。
【００３２】
すなわち、グラビアオフセット印刷装置２００は、パターン溝１０４にインキ１０５を充填する為の第１ドクタ２０１とブランケット１０２がインキ受理中にパターン溝１０４にインキ１０５を充填する為の第２ドクタ２０２とを備える。
【００３３】
第１ドクタ２０１は、インキ受理開始位置すなわちシリンダ凹版１０８とブランケット１０２が接触する位置よりもシリンダ凹版１０８の回転方向に向かって進んだ位置に設置されている。第２ドクタ２０２は第１ドクタ２０１よりもシリンダ凹版１０８の回転方向に向かって進んだ位置に設置されている。
【００３４】
第１ドクタ２０１及び第２ドクタ２０２は、シリンダ凹版１０８の軸中心位置よりもブランケット胴１０１側（図１び紙面の上側）に設置されている。このような位置に設置することでインキの充填あるいはインク溜りの除去を行いやすくすることができる。
【００３５】
シリンダ凹版１０８にインキ１０５を充填するときに、第１ドクタ２０１はシリンダ凹版１０８に接触し、第２ドクタ２０２は離脱している。また、シリンダ凹版１０８からブランケット１０２にインキを受理させるときには第１ドクタ２０１がシリンダ凹版１０８から離脱し、第２ドクタ２０２が接触している。
【００３６】
第１ドクタ２０１は、シリンダ凹版１０８の、ブランケット１０２がインキ１０５を受理開始する位置からインキ１０５を受理完了する位置までシリンダ凹版１０８に接触し、第２ドクタ２０２は、シリンダ凹版１０８の、ブランケット１０２がインキ１０５を受理完了する位置からブランケット１０２がインキ受理完了するまでの間シリンダ凹版１０８に接触する。
【００３７】
第１ドクタ２０１、第２ドクタ２０２の一方が、シリンダ凹版１０８に接触している間のシリンダ凹版の回転速度を、他方のドクタが、シリンダ凹版に接触している間のシリンダ凹版の回転速度から変更してもよい。この際、第１のドクタ２０１がシリンダ凹版１０８に接触している間は、インキ充填に最適なシリンダ回転速度でシリンダ凹版１０８を回転させ、第２ドクタ２０２が接触している間は、ブランケット１０２のインキ受理に最適な回転速度でシリンダ凹版１０８及びブランケット胴１０１を回転させるとよい。
【００３８】
第１ドクタ２０１はインキ充填時に第１ドクタ２０１とシリンダ凹版１０８との間からのインキ抜けが発生しない十分な押し圧でシリンダ凹版１０８に接触させる。第２ドクタ２０２はシリンダ凹版１０８に接触せず、シリンダ凹版１０８表面と０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下の隙間を保った状態に設置してもよい。
【００３９】
次に、図２−４を参照して、グラビアオフセット印刷装置２００を用いた印刷工程について説明する。はじめに、シリンダ凹版１０８上に第１ドクタ２０１を接触させインキ１０５を供給し、シリンダ凹版１０８を回転させパターン溝１０４にインキ充填を開始する（図２の（ａ）、（ｂ））。インキ充填動作中はインキ充填に最適なシリンダ凹版１０８の回転速度とする。
【００４０】
次に、受理終了パターン溝Ｂ２０４までインキ充填が完了したら第１ドクタ２０１はシリンダ凹版１０８から離脱し退避する（図２の（ｃ））。
【００４１】
次に、第１ドクタ２０１が退避すると同時にブランケット胴１０１が降下しブランケット１０２がシリンダ凹版１０８に接触しインキ受理が開始される（図３の（ｄ））。インキ受理動作中はインキ受理に最適なシリンダ凹版１０８の回転速度とする。
【００４２】
次に、インキ受理が開始されシリンダ凹版１０８が回転し、受理終了パターン溝Ｂ２０４が第２ドクタ接触位置に来たら第２ドクタ２０２がシリンダ凹版１０８に接触する（図３の（ｅ））。
【００４３】
第１ドクタ２０１はインキ充填が役割であり、第２ドクタ２０２は第１ドクタ２０１で出来たインキ溜りを処理するという、インキ充填の一環における補助的な役割を持たせている。その為、インキ１０５を粗塗布している第２ドクタ２０２とシリンダ凹版１０８との間には０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下の隙間を設けている。隙間を設けることで、インキ１０５がシリンダ凹版１０８表面を薄膜状に覆いながらシリンダ凹版１０８が回転する（図３の（ｆ））。
【００４４】
次に、ブランケット１０２が受理終了パターン溝Ｂ２０４までに充填されたインキ１０５を受理したらブランケット胴１０１が上昇しシリンダ凹版１０８から離脱し、印刷定盤１１０上に移動し被印刷体１０９に受理インキ１０３を転写する（図４の（ｇ））。
【００４５】
次に、シリンダ凹版１０８の受理終了パターン溝Ｂ２０４が第２ドクタ２０２の接触位置まで来たら第２ドクタ２０２がシリンダ凹版１０８から離脱し退避する（図４の（ｈ））。
【００４６】
次に、シリンダ凹版１０８の受理開始パターン溝Ａ２０３が、第１ドクタ２０１の接触位置に来たら第１ドクタ２０１がシリンダ凹版１０８に接触し、シリンダ凹版１０８表面に薄膜状に覆われたインキを掻き取りながらインキ充填をする（図４の（ｉ））。インキ充填動作中はインキ充填に最適なシリンダ凹版１０８の回転速度とする。
【００４７】
以上説明したように、グラビアオフセット印刷装置２００によれば、グラビアオフセット印刷装置２００がドクタを２基備えることで第１ドクタ２０１でインキ充填するシリンダ凹版回転速度とブランケット１０２にインキ受理するシリンダ凹版回転速度を切り替える事が可能である。
【００４８】
また、グラビアオフセット印刷装置２００によれば、インキの種類による、シリンダ凹版１０８へのインキ充填の最適速度とシリンダ凹版からブランケットへのインキ受理の最適速度とが選択可能となり、印刷品質を向上出来る。本実施形態では、典型例としてグラビアオフセット印刷装置を説明したが、回転版へのインクの充填と、回転版から他の機構へのインクの受理が行われるような印刷装置全般に適用可能である。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を具体的に実施した実施例を説明する。
【００５０】
まず、ＰＥＴ基材上に、導電性ペーストをインキ１０５として、パターン溝１０４が形成されたシリンダ凹版１０８を備えるグラビアオフセット印刷装置２００を用いて幅４０μｍのパターンを印刷した。
【００５１】
シリンダ凹版１０８は、金属製のシリンダに、上記の印刷パターン溝１０４をエッチングによって彫刻したものを使用した。
【００５２】
ＰＥＴ基材には、縦５００ｍｍ×横５００ｍｍ×厚さ１２５μｍのものを使用した。導電性銀ペーストの粘度は、レオロジー測定装置で角速度１０ｒａｄ／秒で、５〜１０Ｐａ・ｓであるものを使用した。インキ転写をさせるブランケット１０２として、シリコンゴムを主体とするものをブランケット胴１０１に巻いて使用した。第１ドクタ２０１と第２ドクタ２０２とは、金属製ドクターブレードを使用した。
【００５３】
シリンダ凹版１０８上に導電性ペーストを５０ｇ供給した。第１ドクタ２０１によるシリンダ凹版１０８へのインキ充填及び表面のかき取り速度を５０ｍｍ／秒とし、第２ドクタ２０２によるインキ充填表面のかき取り速度すなわちブランケット１０２へのインキ受理速度を３０ｍｍ／秒と設定した。
【００５４】
第１ドクタ２０１でインキ充填が開始されると、パターン溝１０４にインキが充填され且つシリンダ凹版１０８表面にはインキ残りが発生しないこと、シリンダ凹版１０８の回転速度が５０ｍｍ／秒であることが確認された。
【００５５】
シリンダ凹版１０８の受理終了パターン溝Ｂ２０４までインキが充填されると、第１ドクタが離脱し退避すると共に、ブランケット胴１０１が降下しブランケット１０２が受理開始パターン溝Ａの位置に接触し、シリンダ凹版１０８の回転速度が５０ｍｍ／秒から３０ｍｍ／秒に切替わることを確認した。
【００５６】
ブランケット１０２が受理動作を行いながら、シリンダ凹版１０８の受理終了パターン溝Ｂが第２ドクタ２０２の接触位置を越えたところで、第２ドクタ２０２がシリンダ凹版１０８に接触し、シリンダ凹版１０８の表面を薄膜状に覆っていること、シリンダ凹版の回転速度が３０ｍｍ／秒であることを確認した。
【００５７】
ブランケット１０２が受理終了パターン溝Ｂ２０４のインキを受理したらブランケット胴１０１が移動し印刷動作が開始される。シリンダ凹版１０８の受理開始パターン溝Ａ２０３が第２ドクタ２０２の接触位置を越えたところで、第２ドクタ２０２がシリンダ凹版１０８から離脱し退避することを確認した。
【００５８】
シリンダ凹版１０８の受理開始パターン溝Ａ２０３が第１ドクタ２０１の接触位置にきたら第１ドクタ２０１がシリンダ凹版１０８に接触すること、シリンダ凹版１０８の回転速度が５０ｍｍ／秒に切り替わることが確認された。
【００５９】
この結果、本実施例に係る２基のドクタを用いることで、インキ充填動作とインキ受理動作とを同時に行いながら、シリンダ凹版へのインキ充填速度とシリンダ凹版からブランケットへのインキ受理速度とを変ることが出来た。インキ充填とインキ受理とに最適な速度を選択でき印刷品質の向上を図ることが出来た。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、グラビアオフセット印刷装置に利用できる。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００    グラビアオフセット印刷装置
１０１    ブランケット胴
１０２    ブランケット
１０３    受理インキ
１０４    パターン溝
１０５    インキ
１０６    ドクタ
１０７    充填インキ
１０８    シリンダ凹版
１０９    被印刷体
１１０    印刷定盤
１１１    印刷パターン
２０１    第１ドクタ
２０２    第２ドクタ
２０３    受理開始パターン溝Ａ
２０４    受理終了パターン溝Ｂ
【図１】
2017001334.tif 000003
【図２】
2017001334.tif 000004
【図３】
2017001334.tif 000005
【図４】
2017001334.tif 000006
【図５】
2017001334.tif 000007
【図６】
2017001334.tif 000008
【図７】
2017001334.tif 000009