(57)【要約】【課題】インキ等の膜の転写を良好に行うことが可能な膜形成技術を提供すること。【解決手段】オフセット印刷法によって膜パターンを形成するために用いられる膜形成装置であって、柔軟性を有する板状部材からなる転写体(1)と、前記転写体を平坦な状態に保持する支持手段(5b,8,9)と、前記転写体の一面側に接した状態で配置された流体(6)と、前記流体を加圧可能に構成された加圧手段(10)と、を含む、膜形成装置である。この膜形成装置は、前記流体を密封して保持する流体保持部(5)を更に備えていてもよい。また、前記流体とは、気体または液体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
柔軟性を有する板状部材からなる転写体と、
前記転写体を平坦な状態に保持する支持手段と、
前記転写体の一面側に接した状態で配置された流体と、
前記流体を加圧可能に構成された加圧手段と、
を含む、膜形成装置。
【請求項２】
前記流体を密封して保持する流体保持部を更に備える、請求項１に記載の膜形成装置。
【請求項３】
流体が気体である、請求項１に記載の膜形成装置。
【請求項４】
流体が液体である、請求項１に記載の膜形成装置。
【請求項５】
前記加圧手段は、前記転写体の一面側にかかる圧力が前記転写体の他面側にかかる圧力よりも高くなるように前記流体を加圧する、請求項１乃至４の何れか１項に記載の膜形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項に記載の膜形成装置を用いた膜形成方法であって、
（ａ）前記転写体の他面に膜を形成すること、
（ｂ）前記転写体の他面に形成された前記膜に対して、一面側に凹部及び凸部を有する版部材の当該一面側を接触させること、
（ｃ）前記版部材を前記膜に接触させた状態で、前記加圧手段により前記流体を加圧することにより、前記膜を、前記凹部に対応した第１部分膜と前記凸部に対応した第２部分膜に分離すること、
（ｄ）前記版部材を前記転写体から引き離すことにより、前記転写体の他面に前記第１部分膜を残留させること、
（ｅ）前記転写体の他面の前記第１部分膜を転写先部材に密着させることにより、当該第１部分膜を前記転写先部材へ転写すること、
を含む、膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット印刷技術等に適用可能な膜形成装置および膜形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転写体の印刷領域にほぼ対応する表面全面にインキを塗布し、転写体のインキを塗布した表面を凸版のパターン面に密着させて転写体表面の転写不要部分のインキを除去し、必要パターン部分だけにインキが残った転写体を被印刷基材に密着させて必要パターン部分のインキを被印刷基材に転写する凸版反転オフセット印刷技術が知られている。凸版反転オフセット印刷機を用いる印刷方法の従来例の基本的な工程を図５に示す。この印刷方法においては、まず、転写体１０１の印刷領域にほぼ対応する表面全面にインキ１０２を塗布する（図５（Ａ））。なお、インキの粘度調整等が必要であれば適宜インキを乾燥させる。次に、転写体１０１のインキ１０２を塗布した表面を凸版１０３のパターン面に密着させる（図５（Ｂ））。次に、転写体１０１を凸版１０３から引き剥がして転写体１０１の表面の転写不要部分のインキを除去し、必要なパターン部分だけにインキを残す（図５（Ｃ））。次に、転写体１０１を被印刷基材１０４に密着させ（図５（Ｄ）、転写体１０１を被印刷基材１０４から引き剥がすことによりインキのパターンを被印刷基材１０４に転写印刷する（図５（Ｅ））。
【０００３】
しかしながら、上述したような従来の印刷方法には、以下に述べる不都合がある。すなわち、転写体を凸版に密着させてから引き剥がすとき、転写体表面のインキを残したいパターン部分と除去したい部分の境界においてインキが正しく切れずに、インキを残したいパターン部分のインキが除去される、あるいは反対にインキを除去したい部分のインキが残るという不都合である。この不都合を解決する方法としては、例えば、凸版の形状に工夫を施す方法（例えば、特許文献１参照）や、転写体を凸版に密着させたときに凸版内部を減圧する方法（例えば、特許文献２参照）などが提案されている。しかし、凸版の形状に工夫を施す方法には凸版の形状が複雑になるため凸版の作製コストが高くなるという不都合がある。特にパターンが微細かつ複雑である場合には、単にコストが高くなるということだけではなく凸版の作製が非常に困難になるという不都合も生じる。一方、凸版内部を減圧する方法には、凸版の印刷領域全体の凹部を減圧することが要求されるため、パターンの設計自由度に制約が生じるというという不都合がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３１０４６５号公報
【特許文献２】特開２００６−１７９２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明に係る具体的態様は、インキ等の膜の転写を良好に行うことが可能な膜形成技術を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る膜形成装置は、（ａ）柔軟性を有する板状部材からなる転写体と、（ｂ）前記転写体を平坦な状態に保持する支持手段と、（ｃ）前記転写体の一面側に接した状態で配置された流体と、（ｄ）前記流体を加圧可能に構成された加圧手段と、を含む、膜形成装置である。ここで、「流体」とは気体または液体である。
【０００７】
本発明に係る膜形成装置によれば、膜を挟んで転写体の他面側と版部材（凸版）とを接触させた状態にし、この状態において流体を介して転写体の一面側を加圧することによって転写体を膨張させることにより、版部材の凹凸の段差部において膜に応力が加わる。それにより、膜のうち転写体上に残留させたいパターン部分（第１部分膜）と除去したい部分（第２部分膜）の境界における膜の切れが良好になる。従って、インキ等の膜の転写を良好に行うことが可能となる。
【０００８】
上記した膜形成装置は、前記流体を密封して保持する流体保持部を更に備えることも好ましい。それにより、流体の保持（すなわち転写体の一面側への配置）及び流体への加圧が容易になる。
【０００９】
好ましくは、前記加圧手段は、前記転写体の一面側にかかる圧力が前記転写体の他面側にかかる圧力よりも高くなるように前記流体を加圧する。それにより、膜の切れをより良好にすることができる。
【００１０】
本発明に係る膜形成方法は、上記した本発明に係る膜形成装置を用いた膜形成方法であって、（ａ）前記転写体の他面に膜を形成すること、（ｂ）前記転写体の他面に形成された前記膜に対して、一面側に凹部及び凸部を有する版部材の当該一面側を接触させること、（ｃ）前記版部材を前記膜に接触させた状態で、前記加圧手段により前記流体を加圧することにより、前記膜を、前記凹部に対応した第１部分膜と前記凸部に対応した第２部分膜に分離すること、（ｄ）前記版部材を前記転写体から引き離すことにより、前記転写体の他面に前記第１部分膜を残留させること、（ｅ）前記転写体の他面の前記第１部分膜を転写先部材に密着させることにより、当該第１部分膜を前記転写先部材へ転写すること、を含む膜形成方法である。
【００１１】
本発明に係る膜形成方法によれば、流体を介して転写体の一面側を加圧することによって転写体を膨張させることにより、版部材の凹凸の段差部において膜に応力が加わる。それにより、膜のうち転写体上に残留させたいパターン部分（第１部分膜）と除去したい部分（第２部分膜）の境界における膜の切れが良好になる。従って、インキ等の膜の転写を良好に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は、本発明を適用した一実施形態のオフセット印刷機の構成を示す模式断面図である。図１に示すオフセット印刷機は、転写体１、流体保持部５、流体６、流体導入孔７、固定板８、固定ネジ９、加圧手段１０を含んで構成されている。
【００１４】
転写体１は、固定板８と固定ネジ９によって流体保持部５に固定されている。この転写体１は、柔軟性を有する板状の部材からなる。転写体１の材料としては、例えばPDMS（ポリジメチルシロキサン）が好適に用いられる。
【００１５】
流体保持部５は、適度な機械的強度を有する材料（金属等）を用いて構成されており、流体６を保持する空間を有する。上述した流体導入孔７はこの流体保持部５の空間と連通して設けられている。また、上述した流体６は、流体導入孔７を通じて流体保持部５の空間内に充填される。また、流体保持部５は、上述した空間とつながった開口部５ａを有する。上述した転写体１は、この流体保持部５の支持部５ｂと上述した固定板８および固定ネジ９によって、開口部５ａを塞ぐ状態で平坦に保持されている。流体保持部５の気密性をより向上させるためには、転写体１と流体保持部５とが接触する部位を接着剤で接着するとよい。
【００１６】
流体６は、流体保持部５の内部の空間に配置されており、転写体１の一面と接している。この流体６は、流体導入孔７を通じて出し入れ可能である。この流体６は、気体あるいは液体である。気体としては、空気、窒素、あるいはアルゴン等が好適に用いられる。液体としては、水あるいはシリコンオイル等が好適に用いられる。流体６は、転写体１に圧力を伝えることが可能であり、かつ転写体１や流体保持部５などに腐食や溶解などのダメージを与えないものであれば、その種類は特に制限されない。
【００１７】
固定板８は、流体保持部５の開口部５ａを囲んで配置されている。上述した転写体１は、その外縁部が図示のように流体保持部５の支持部５ｂと固定板８との間に挟まれている。この固定板８は、図示のように固定ネジ９によって流体保持部５に取り付けられている。すなわち、本実施形態においては、支持部５ｂ、固定板８及び固定ネジ９が「支持手段」に対応する。なお、これらは支持手段の一例に過ぎない。
【００１８】
加圧手段１０は、流体導入孔７を通じて流体６を加圧する（圧力を与える）。加圧手段１０によって流体６に圧力を与えることにより、転写体１の流体６と接している一面に圧力を与えることができる。
【００１９】
図２は、本実施形態のオフセット印刷機において、流体を介して転写体に圧力を与えている際の様子を示す模式断面図である。なお、図１と共通する構成については同一の符号を用いている。予め、転写体１の他面に膜（インキ）２を設けておき、この転写体１の他面の膜２に対して版部材３を接触させる。図示のように、版部材３はその一面に凹部及び凸部を有しており、当該一面側が転写体１の他面の膜２に接して配置される。この状態にて加圧手段１０により流体６に圧力を与える。それにより、流体６を介して転写体１の一面にかかる圧力を制御することができる。上述したように転写体１は柔軟性を有するので、流体６を介して与えられた圧力に応じて、固定板８と固定ネジ９で固定された部分を支点として膨張又は収縮する。それにより、転写体１および膜２は、流体６の圧力に応じて版部材３の凹部に押し込まれる（めり込む）ことになる。その結果、版部材３の凹部と凸部との境界（段差部）においては、膜２に応力が加わり、そこで膜２が切れることになる。それゆえ、転写体１を版部材３から引き剥がすときには、版部材３の凹凸パターンに対応して膜２が正確に分断され、所望のパターンが正確に転写された膜パターンが得られる。
【００２０】
ここで、流体６に与えられる圧力について詳述する。流体６に対して与えられる圧力は、例えば0.12〜0.2MPa程度とすればよく。また、流体６の加圧時間は、例えば１〜１０秒間程度とすればよい。流体６へ与える圧力については、原理的に、転写体１の他面側に加わる圧力（例えば、大気圧であれは約0.1MPa）よりも、流体６を介して転写体１の一面側に加わる圧力のほうが大きくなればよい。一方、転写体１の一面に加わる圧力が高すぎると転写体１の版部材３へのめり込みが大きくなり過ぎ、最終的に転写先部材（被印刷基材）に転写印刷される膜パターンの表面にダメージ与えることが考えられる。さらにまた、転写体１自体を傷つける可能性もある。従って、流体６へ加える圧力にはある程度の範囲が存在する。ただし、その範囲は転写体１の厚さや大きさ、そして材料にも依存すると考えられるので、それらの条件に応じて適宜圧力を設定すればよい。
【００２１】
本実施形態のオフセット印刷機は上述した構成を有しており、次にこのオフセット印刷機を用いて、所望の転写先部材上に所望パターンの膜を形成する方法について、図３及び図４に沿って説明する。図３及び図４は、本実施形態の膜形成方法を示す模式断面図である。
【００２２】
まず、転写体１の他面に膜２を形成する（図３（Ａ））。例えば、図示のように台座４の表面にスピンコート等の方法によって膜２を形成しておく。そして、台座４に転写体１を近接させることによって膜２と転写体１とを接触させる。その後、台座４から転写体１を引き離すことにより、転写体１の他面に膜２を形成することができる（図３（Ｂ））。なお、膜２の粘度調整等が必要であれば適宜乾燥させる。
【００２３】
次に、転写体１の他面に形成された膜２に対して、一面側に凹部及び凸部を有する版部材３の当該一面側を接触させ、その状態を保ちながら加圧手段１０により流体６を加圧する（図３（Ｃ））。このとき、転写体１は、図示のように流体６から受ける圧力によって膨張する。それにより、膜２は、版部材３の凹部に対応したパターンを有する第１部分膜２ａと、版部材３の凸部に対応したパターンを有する第２部分膜２ｂとに分離する（図４（Ａ））。版部材３を転写体１から引き離すことにより、転写体１の他面に第１部分膜２ａが残留し、第２部分膜２ｂは版部材３に移動する（図４（Ａ））。
【００２４】
次に、転写体１の他面の第１部分膜２ａを転写先部材１１に密着させる（図４（Ｂ））。転写先部材１１とは、例えば基板、紙など媒体、その他種々の物が該当する。すなわち、膜の用途に応じて種々に選択される。なお、この際に、加圧手段１０によって流体６を加圧してもよい。それにより、転写体１に圧力が加わり、転写体１と転写先部材１１との密着の均一性をより向上させることができる。その後、転写先部材１１と転写体１とを引き離すことにより、第１部分膜２ａが転写先部材１１へ転写される（図４（Ｃ））。以上により、所望の素材からなる転写先部材１１上に、版部材３の凹凸パターンに対応した所望のパターンを有する第１部分膜２ａが形成される。
【００２５】
以上のような本実施形態によれば、流体６を介した加圧による転写体１の加圧膨張を利用することにより、版部材３の凹凸の段差部において膜２に応力が加わり、膜２のうち転写体１上に残留させたいパターン部分（第１部分膜２ａ）と除去したい部分（第２部分膜２ｂ）の境界における膜の切れが良好になる。それにより、インキ等の膜の転写を良好に行うことが可能となる。本実施形態に係る装置及び方法は、例えば所望のパターンを有する導電膜を製造する場合や、めっきに用いる触媒の膜を製造する場合、あるいは紙面等にインキを転写してなる印刷物を製造する場合など、種々の場面に適用することが可能である。特に、微細パターンが要求される分野における膜形成（印刷）において顕著な効果が期待される。
【００２６】
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上述した実施形態においては、本発明に係る膜形成装置の一例としてオフセット印刷機を説明し、併せて本発明に係る膜形成方法の一例として上記オフセット印刷機を用いた印刷方法を説明したが、本発明の適用範囲はこれらに限定されるものではなく、本発明は種々の膜を形成するための装置および方法に広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】オフセット印刷機の構成を示す模式断面図である。
【図２】オフセット印刷機において、流体を介して転写体に圧力を与えている際の様子を示す模式断面図である。
【図３】一実施形態の膜形成方法を示す模式断面図である。
【図４】一実施形態の膜形成方法を示す模式断面図である。
【図５】凸版反転オフセット印刷機を用いる印刷方法の従来例の基本的な工程を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…転写体、２…膜（インキ）、２ａ…第１部分膜、２ｂ…第２部分膜、３…版部材（凸版）、４…台座、５…流体保持部、５ａ…開口部、５ｂ…支持部、６…流体、７…流体導入孔、８…固定板、９…固定ネジ、１０…加圧手段
【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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