(57)【要約】      （修正有）【課題】ロール・ツー・ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に、一次転写により形成されたパターンをウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する場合に、少なくとも、高精度に位置決めされた多色重ね合わせ印刷を可能にし、さらには、アライメント機構を省スペースにする。【解決手段】原反ロール１より繰り出されたウェブフィルム２１を印刷ブランとしてインキ塗布ヘッド３によってインキ薄膜がウェブフィルム２１移動と共に均一に形成され一次転写版４を経てウェブフィルム基材５へ二次転写された後に、巻き取りロール２へ巻き取られる。ウェブフィルム２１は上面及び下面の両側より固定部材で挟み込んで固定する方式としている。固定部材フレーム７は中央部に窓状の開口部があり二次転写工程でウェブフィルム基材との位置合わせの際にアライメントマークの観察を容易としている。【選択図】図１
2009023321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール・ツー・ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に一次転写により形成されたパターンを、ウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する装置であって、ウェブフィルムに一定張力を与えたまま、一次転写及び二次転写する機構を備えたことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記一定張力を調整する機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
二次転写する際のウェブフィルム及びウェブフィルム基材の位置合わせを、ウェブフィルムの送り方向でウェブフィルム基材を前進又は後進させるＸ位置調整と、ウェブフィルムの送り方向と直交するウェブフィルム基材の繰り出し方向でウェブフィルム基材を前進又は後進させるＹ位置調整と、ウェブフィルム基材を回転させるθ位置調整とを用いて、ウェブフィルム及びウェブフィルム基材のアライメントマークを一致させることにより行うアライメント機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記θ位置調整は、ウェブフィルム基材の繰り出し方向で、ウェブフィルム基材の二次転写する面の前後を９０°に屈曲させて、ウェブフィルム基材の二次転写する面のみを回転させることにより行われることを特徴とする請求項３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、印刷技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ロール・ツー・ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に、一次転写により形成されたパターンを、ウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する技術が知られている。
【０００３】
例えば、ウェブフィルムにスリットコートなどでインキを薄膜に塗布し、パターンを凹部とする凸版をインキ薄膜に押し当て、凸版の凸部にインキ薄膜を転移させる一次転写により、ウェブフィルムにパターンを形成し、ウェブフィルムに形成されたパターンをウェブフィルム基材面に接触させることで、ウェブフィルム基材面にパターンを二次転写させて印刷する。
【０００４】
このような印刷技術には、以下のような問題がある。
【０００５】
まず、二次転写する際、ウェブフィルム基材面とウェブフィルムの印刷面は平行が望ましく、仮にウェブフィルムの印刷面が重力で垂れ下がっていると、ウェブフィルム基材との正確な位置合わせが困難となる
また、一次転写するときのウェブフィルムにかかる張力と二次転写するときの張力に差が生じてしまうと、ウェブフィルムに残った印刷パターンがウェブフィルムの収縮によりずれることとなり、ウェブフィルム基材との正確な位置合わせが実現されたとしても、パターンズレは解消されない。
【０００６】
このような問題を解消するために、原反ロールから繰り出されたウェブフィルムを、巻き取りロール及びその途中にテンションロールなどを配置して、張力制御することが考えられる（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、このような張力制御をしたとしても、一定の張力調整をすることは困難であり、多色重ね合わせ印刷の位置を安定させることは難易度が高い。このためにウェブフィルムを途中で分断することなく安定的な張力制御を実現することが求められる。
【０００７】
そこで、本願出願人は、以上のような問題を解決する発明を、特願２００７−０１２３９１（本願出願時未公開）で出願したが、この発明では、ウェブフィルムとウェブフィルム基材のアライメント機構において大掛かりな機構装置となっている。
【特許文献１】特開２０００−２４６８６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこれら背景技術に鑑みてなされたもので、ロール・ツー・ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に、一次転写により形成されたパターンをウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する場合に、少なくとも、高精度に位置決めされた多色重ね合わせ印刷を可能にし、さらには、アライメント機構を省スペースにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、ロール・ツー・
ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に一次転写により形成されたパターンを、ウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する装置であって、ウェブフィルムに一定張力を与えたまま、一次転写及び二次転写する機構を備えたことを特徴とする印刷装置としたものである。
【００１０】
また請求項２の発明では、前記一定張力を調整する機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置としたものである。
【００１１】
また請求項３の発明では、二次転写する際のウェブフィルム及びウェブフィルム基材の位置合わせを、ウェブフィルムの送り方向でウェブフィルム基材を前進又は後進させるＸ位置調整と、ウェブフィルムの送り方向と直交するウェブフィルム基材の繰り出し方向でウェブフィルム基材を前進又は後進させるＹ位置調整と、ウェブフィルム基材を回転させるθ位置調整とを用いて、ウェブフィルム及びウェブフィルム基材のアライメントマークを一致させることにより行うアライメント機構を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷装置としたものである。
【００１２】
また請求項４の発明では、前記θ位置調整は、ウェブフィルム基材の繰り出し方向で、ウェブフィルム基材の二次転写する面の前後を９０°に屈曲させて、ウェブフィルム基材の二次転写する面のみを回転させることにより行われることを特徴とする請求項３に記載の印刷装置としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明は、ウェブフィルムに一定張力を与えたまま、一次転写及び二次転写できるので、一次転写するパターンと二次転写されたパターンとの間のズレを防止できるという効果がある。
【００１４】
請求項２の発明は、ウェブフィルムに対する適正張力を調整できるので、ウェブフィルムの伸びを最小限にとどめ正確な印刷及び位置合わせが出来るという効果がある。
【００１５】
請求項３の発明は、ウェブフィルムとのウェブフィルム基材との正確な位置合わせが確実かつ容易に出来るという効果がある。
【００１６】
請求項４の発明は、θ位置調整において、ウェブフィルム基材の二次転写する面のみを回転させるので、アライメント機構を省スペースに出来、しかも、ウェブフィルム基材の繰り出し方向で、ウェブフィルム基材の二次転写する面の前後を９０°に屈曲させることで、ウェブフィルム基材の二次転写する面のみを回転させることに伴うウェブフィルム基材の捩れが吸収されて、高精度な位置合わせが容易に出来るという効果がある。
【００１７】
以上、本発明は、ロール・ツー・ロールの連続したウェブフィルムに一次転写によりパターンを形成し、更に、一次転写により形成されたパターンをウェブフィルム基材に二次転写することにより、ウェブフィルム基材にパターンを印刷する場合に、少なくとも、高精度に位置決めされた多色重ね合わせ印刷を可能にし、さらには、アライメント機構を省スペースにするという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の最良の一実施形態を、図を用いながら説明する。
【００１９】
本発明は、図１で示すように原反ロール１より繰り出されたウェブフィルム２１を印刷ブランとしてインキ塗布ヘッド３によってインキ薄膜がウェブフィルム２１移動と共に均一に形成され一次転写版４を経てウェブフィルム基材５へ二次転写された後に、巻き取り
ロール２へ巻き取られる。一次転写版４は凸版であって、例えば、円筒状の凸版であっても良い、このとき一次転写版４の凸版の凸部は、ウェブフィルム基材５上に形成されるパターンのネガパターンになっている。
【００２０】
原反ロール１と巻き取りロール２は共に同期した回転動作が可能で、繰り出し量をリアルタイムに計測するための計測ローラを備え、繰り出し量とインキ塗布ヘッド３の位置からインキ塗布ヘッド３で予め決められた範囲にインキ塗布することが出来る。
【００２１】
一次転写版４は上下可動式の構造で駆動方法は電動や空気圧や油圧式でもかまわない。さらに、一次転写版４を頻繁に交換する必要がある場合には、一次転写版４そのものがウェブフィルム２１と直交方向に稼動してもかまわない。また、真空吸着プレートなどを使い一次転写版４を取り替える構造としても良い。
【００２２】
次にウェブフィルム２１を固定する機構について説明する。
【００２３】
ウェブフィルム２１は上面及び下面の両側より固定部材で挟み込んで固定する方式としている。固定部材フレーム７は中央部に窓状の開口部があり二次転写工程でウェブフィルム基材との位置合わせの際にアライメントマークの観察を容易としている。また、場合によっては一次転写又は二次転写時に、それぞれ一次転写版４又はウェブフィルム基材５への転写押し付けローラ作業も可能としている。
【００２４】
固定部材フレーム７の四隅には摺動ロットとその先端にはウェブフィルム固定バー８が連結されており、摺動ロット上部に組み込まれた圧縮バネ９によってウェブフィルム固定バー８は常に上部へ持ち上げられる構造となっている。
【００２５】
固定部材フレーム７は通常待機位置で停止しており、解除バー１１に連結された解除アクチェータ１０を下降方向に動作させることによって、図２の（ａ１）に示すように、ウェブフィルム固定バー８に連結されている摺動ロットを押し下げ固定部材フレーム７の下面とウェブフィルム固定バー８との間に隙間を設ける。
【００２６】
前記により生じた隙間にウェブフィルム２１を通し事前にインキ塗布ヘッド３でインキ薄膜が形成された定位置に達したところで、解除アクチェータ１０を上昇方向へ稼動し図２の（ａ２）に示すように、圧縮ばね９の戻り力に追従してウェブフィルム固定バー８によってウェブフィルム２１の上流側及び下流側を同時に挟み込んで固定する。
【００２７】
この際にウェブフィルム２１は原反ロール１と巻き取りロール２間で適度な張力がかかっていれば、前記ウェブフィルム固定バー８によってウェブフィルム２１の上流側及び下流側を同時に挟み込んで固定してもウェブフィルム２１上に偏った皺は生じない。
【００２８】
また、テンションローラ６は上下に同期して稼動する構造を有しており、ウェブフィルム固定バー８でウェブフィルム２１を挟む際に、ウェブフィルム２１に適度な張力を与える役割を果たす。
【００２９】
次に張力調整機構を図２で説明する。
【００３０】
前記ではテンションローラ６の張力状態で固定部材フレーム７へウェブフィルム２１を固定したが、このままではローラースパンが長いために十分な張力が得られておらず、ばらつきも多く含んでいる。このため固定部材フレーム７に固定した状態で、適正な張力に調整する必要がある。
【００３１】
ウェブフィルム固定バー８の上流側又は下流側の一方は図２で示すように張力調整支点ピンを支点として円弧動作する構造で、その円弧移動量は調整ねじ１９で微妙に調整される構造となっている。
【００３２】
また、ねじ込み量を増やせばウェブフィルム２１の張力が増大し反対にねじ込み量を減少するとウェブフィルム２１の張力は減少する。
【００３３】
次に、張力の定量化であるが、本発明では調整ネジ１９の締め付けトルクを一定にすることでウェブフィルム２１の張力を管理することを特徴としている。
【００３４】
装置的にはねじ締めトルクを任意に設定できるねじ締めモータ１２を具備しており、定位置において安定的に一定トルクのねじ込みを可能としている。
【００３５】
これにより、図２の（ａ３）に示すように、常に一定のねじ締めトルクが得られウェブフィルム２１においても一定の張力を与えることが可能である。
【００３６】
ねじ締めモータ１２はそれを上下へ駆動するスライドガイド上に搭載されており、ねじ締めトルクを設定する作業終了後は上部へ移動する。
【００３７】
ウェブフィルム２１を固定して張力を調整し、その後、一次転写版４を接触させ一次転写を行う作業工程を終了後は、下流方向の二次転写工程へ移動する。二次転写工程への移動方法は固定部材フレーム７の摺動を案内するガイドレール１３とその移動を高精度かつ安定した位置決め精度に確保するために動作させる手段として、固定部材フレーム７に連結されたボールネジ１４とそれを回転させるためのモータ１５から構成されており、固定部材フレーム７の位置を検出するための位置検出センサー１６を配備している。
【００３８】
次の二次転写工程ではウェブフィルム２１とウェブフィルムウェブフィルム基材５との位置合わせが必要であるが、本発明ではウェブフィルム２１に印刷された位置合わせマークを読み取るための拡大レンズを備えたＣＣＤエリアカメラ１７を備えており、一般的なアライメント手法による位置決め位置合わせを可能にしている。
【００３９】
次にアライメント方法に関してウェブフィルム基材５の搬送方法を図３で説明する
ウェブフィルム基材５は、ガイドロールＡ２２、ガイドロールＢ２３、ガイドロールＣ２４を介して駆動ロール２７により搬送され、吸着プレート２９へ吸着固定され、図示されてはいないがモータ駆動やエアー駆動などを用いた方法でＺテーブル３２を上昇させ、ウェブフィルム５へ接近させてアライメントを行う。その後、さらにＺテーブル３２を上昇させて、一次転写によりパターン３３が形成されたウェブフィルム５の面に、吸着プレート２９へ吸着固定されたウェブフィルム基材５の面を接触させることで、このウェブフィルム基材５の面にパターン３３を２次転写させて印刷する。
【００４０】
ウェブフィルム２１と吸着プレート２９へ吸着固定されたウェブフィルム基材５との位置合わせは、Ｘ方向及びＹ方向の直進方向と、θ方向との３つの方向で行う。ここで、Ｘ方向はウェブフィルム２１の送り方向であり、Ｙ方向はウェブフィルム２１と直交するウェブフィルム基材５の繰り出し方向であり、θ方向はウェブフィルム基材５を回転させる方向である。
【００４１】
まず、Ｘ方向及びＹ方向の直進方向に関しては、ＸＹテーブル３０にて位置補正を行う。
【００４２】
次に、θ方向はθテーブル３１を用いて位置補正を行う。この際、ウェブフィルム基材
５を吸着プレート２９で吸着固定したままθ補正を行うとウェブフィルム基材５に捩れが生じて皺が発生する。これを防止するために、図４で示すように、スイングロール２６を振り下げることで、ウェブフィルム基材５を９０度屈曲させ、回転補正時のウェブフィルム基材５の捩れを吸収する構造としている。
【００４３】
図５は、平面状で吸着プレート２９にウェブフィルム基材５を吸着固定したまま回転補正を行った時の平面模式図であるが、ウェブフィルム基材５を９０度屈曲させない場合、ＳＡ、ＳＢからＲＡ、ＲＢへ移動する回転補正を行うと長さが変化しその分がたわみ及び引っ張りが生じ皺の発生もしくは、吸着固定力との関係で、ウェブフィルム基材５が吸着プレート２９から剥離し正しい位置補正が出来なくなる。
【００４４】
２次転写印刷後は乾燥するまでウェブフィルム基材５の印刷面に触れることが出来ないため、２次転写された印刷面と印刷面との隙間へスイングロール２６を当て、下方へ振り下ろすことで隙間へスイングロール２６を当てたままウェブフィルム基材５を９０度屈曲することが可能となる。このとき、駆動ロール２７は回転をフリーもしくは、一方のローラを退避させてウェブフィルム基材５のフィルム長さを調節する。図示されていないが駆動ロール２７の下流にウェブフィルム基材５の調整分を蓄えておくダンサーローラー機構などを配備しておくとフィルム長さ調節が容易に出来る。
【００４５】
次に上記方法にてウェブフィルム２１とウェブフィルム基材５のアライメントを行った後に、パターン３３がウェブフィルム基材５に２次転写印刷され、スイングロール２６を振り上げると同時に駆動ロール２７を回転させてウェブフィルム基材５を搬送させる。その際、ガイドロールＤ２５によって乾燥炉２８内の基材形態を安定させる。
【００４６】
ウェブフィルム基材５が搬送される度に、２次転写印刷面を乾燥させるための乾燥炉２８で２次転写印刷面の一面だけが乾燥される。乾燥炉２８を出たウェブフィルム基材５の２次転写印刷面は乾燥固着しているために、駆動ローラ２７などが直接触れても問題は無い。
【００４７】
以上、本発明では、ウェブフィルム面に均一に塗布されたインキを一次転写版で一次転写した際の張力と、ウェブフィルム基材に二次転写する際の張力を一致させるために、はじめからウェブフィルムには一定張力を与えたまま、一次転写及び二次転写することを実現した。
【００４８】
本発明は、原反ロールから繰り出されたウェブフィルムを巻き取りロールで巻き取られる間を分断せずにウェブフィルムの上流側と下流側を一定間隔で固定し、一定の張力に調整して一次転写、二次転写工程へ搬送させるものである。
【００４９】
上流側と下流側の固定位置はそれぞれの固定部材が連結されていることで、常に一定の間隔を保持し、適度な張力で張られたウェブフィルムの下面から固定部材が上昇しウェブフィルム上面の固定部材と挟み込んで固定する機構となっている。
【００５０】
下面固定部材と上面固定部材は一体となって搬送する機構となっているために、張力変化を起こすことは無い。
【００５１】
さらに、張力の調整機構では固定部材の一方にウェブフィルム長さを可変する機構を有することで張力調整を可能としている。
【００５２】
また、転写作業の障害とならないように転写面は凹凸が出来ない構造となっている。
【００５３】
さらに、巻き取り形状を考慮して固定部材で挟み込んだ際ウェブフィルムは折れ曲がることなく固定することで、巻き取り形状は安定している。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明装置の概略を示すもので、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は概略正面図である。
【図２】（ａ１）〜（ａ２）は、本発明装置におけるウェブフィルム固定と張力調整を説明する図である。
【図３】ウェブフィルム基材の搬送方法を説明する図。
【図４】ウェブフィルム基材の捩れを吸収する構造を示すもので、（Ａ）は概略平面図であり、（Ｂ）は概略正面図であり、（Ｃ）は概略側面図である。
【図５】吸着プレートにウェブフィルム基材を吸着固定したまま回転補正を行った時の様子を示す模式平面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１・・・原反ロール
２・・・巻取りロール
３・・・インキ塗布ヘッド
４・・・一次転写版
５・・・ウェブフィルム基材
６・・・テンションローラ
７・・・固定部材フレーム
８・・・ウェブフィルム固定バー
９・・・圧縮ばね
１０・・・解除アクチェータ
１１・・・解除バー
１２・・・ねじ締めモータ
１３・・・ガイドレール
１４・・・ボールネジ
１５・・・モータ
１６・・・位置検出センサー
１７・・・ＣＣＤエリアカメラ
１９・・・調整ねじ
２１・・・ウェブフィルム
２２・・・ガイドロールＡ
２３・・・ガイドロールＢ
２４・・・ガイドロールＣ
２５・・・ガイドロールＤ
２６・・・スイングロール
２７・・・駆動ロール
２８・・・乾燥炉
２９・・・吸着プレート
３０・・・ＸＹテーブル
３１・・・θテーブル
３２・・・Ｚテーブル
３３…パターン
【図１】
2009023321.tif 000003
【図２】
2009023321.tif 000004
【図３】
2009023321.tif 000005
【図４】
2009023321.tif 000006
【図５】
2009023321.tif 000007