(57)【要約】【課題】本発明の課題は、インキ剥離性の基材の表面に塗布されたインキ膜から非画像部のインキ膜を除去することで画像形成を行う印刷方法に使用するインキ除去凸版において、印刷工程後のインキ膜の除去、洗浄が極めて容易なインキ除去凸版を提供することである。【解決手段】インキ剥離性の基材の表面に塗布されたインキ膜から非画像部のインキ膜を除去することで画像形成を行う印刷方法に用いる平板状のインキ除去凸版であって、凸版の表面に光触媒層を設けたことを特徴とするインキ除去凸版である。【選択図】図１
2009262386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキ剥離性の基材の表面に塗布されたインキ膜から非画像部のインキ膜を除去することで画像形成を行う印刷方法に用いる平板状のインキ除去凸版であって、凸版の表面に光触媒層を設けたことを特徴とするインキ除去凸版。
【請求項２】
前記凸版を形成する材料が光学的に透明であることを特徴とする請求項１に記載のインキ除去凸版。
【請求項３】
前記凸版の少なくとも一部がガラスからなることを特徴とする請求項１または２に記載のインキ除去凸版。
【請求項４】
前記印刷方法において使用した請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインキ除去凸版の洗浄方法であって、該インキ除去凸版に設けられた光触媒層を励起するに十分なエネルギーを有する光を該インキ除去凸版の片面もしくは両面から照射しながら、少なくとも水を含む洗浄液にて洗浄することを特徴としたインキ除去凸版の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックフィルムなどの可撓性基材や、ガラス基材の上に、高精細パターンを形成する印刷方法に使用する版材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイは、省エネルギー、省スペース、可搬性などの点から据え置き型、壁掛け型、携帯型の様々な用途の画像表示装置として利用されている。特に携帯型においては、携帯時に落下させても破損しないような耐衝撃性や、軽量化、薄型化などの点からプラスチック化への要求がある。また、壁掛け型においても円柱状の柱へのディスプレイの設置という点から可撓性のディスプレイへの要求がある。
【０００３】
しかしながら、従来のフラットパネルディスプレイは、何れもガラス基板上に製造された物であり、プラスチック基板上に製造することは難しかった。その理由は、従来のフラットパネルディスプレイの部材の作製には高温での加熱工程とフォトリソグラフィー工程が含まれているためである。例えば、液晶ディスプレイ用のカラーフィルタの製造にあたっては、感光性樹脂のパターニングにあたって、現像、洗浄、ベーキングなどの工程があり、プラスチック基板の熱による損傷や伸縮が生じてしまう。
【０００４】
また、フォトリソグラフィー工程は、製膜、露光、現像、剥離を材料毎に行うので、製造設備も大掛かりとなり、製造コストが高い。
以上のことから、基材上への精密なパターニングが可能な印刷方法が求められていた。
【０００５】
プラスチック基材上への印刷法の一つとして、インクジェット法が検討されている。インクジェット法は、所定の部分にのみ所定の材料をパターニングできることから材料の利用効率が高く、版も使用しないことから、もっとも簡便なパターニング方法として期待されている。
【０００６】
しかしながら、現状のインクジェット法におけるインク液滴の直径は数十μｍ程度であり、着弾精度のばらつきも数μｍ程度ある。また、インクジェット法を用いて精密なパターニングをするためには、あらかじめ基板上にフォトリソグラフィー工程により隔壁を形成しなければならず、カラーフィルタのブラックマトリクスや印刷方式の薄膜トランジスタ配線などの10μｍ程度のパターンを形成する方法としては、採用することができない。
【０００７】
インクジェット法以外の方法としては、スクリーン印刷法が挙げられる。スクリーン印刷法は、電子部品における配線や抵抗体、誘電体の印刷などで実用化されている。しかしながら、孔版印刷であることからインキはペースト状の高粘度のものに限られ、また、スクリーンメッシュの精細度から数十μｍ程度の印刷法としては採用できても、やはり10μｍ程度のパターンを形成する方法としては、採用できない。
【０００８】
そこで、インクジェット法およびスクリーン印刷法以外の方法として、インキ剥離性の基材の表面に塗布されたインキ膜から非画像部のインキ膜を除去することで画像形成を行う印刷方法が試みられている。
【０００９】
例えば、表面にインキ剥離性を付与した樹脂シート基材をシリンダーに巻きつけてブランケットとし、この表面全面にインキを塗工し、予備乾燥して予備乾燥インキ膜を形成する。次に、非画像部のパターンを凸部として形成した除去凸版を予備乾燥インキ膜に押圧して、非画像部のインキ膜を除去凸版の凸部に転移させる。このようにしてブランケット
上に目的とする画像パターンを形成し、最後に、ブランケット上の画像パターンを被印刷基材上に転写することにより、被印刷基材上に目的とする画像パターンを形成する印刷方法がある（特許文献１）。
この印刷方法によれば、インキ膜厚を均一に調整することが容易であることや、インキ剥離性のブランケット上に画像パターンを形成することから、被印刷基材へのインキ転写性が良好である。また、薄膜での微細パターン形成が可能である。
【００１０】
また、特許文献２に開示された印刷物製造装置は、インキ剥離性の基材として、インキ剥離性を付与したフィルム基材を巻取りロールから供給して、この表面にインキを塗工し、予備乾燥して予備乾燥インキ膜を形成し、次いで、非画像部パターンを凸部として形成した除去凸版を予備乾燥インキ膜に押圧して、非画線部のインキ膜を除去凸版の凸部に転移させて除去することにより、インキ剥離性のフィルム基材上に画像パターンを形成し、最後にこの画像パターンを目的の被印刷基材表面上へ転写する印刷装置である。
【００１１】
この印刷装置によれば、上記の樹脂からなるシートをインキ剥離性の基材とした印刷方法における特長に加え、順次新しいインキ剥離性のフィルム基材を送り出し使用することが出来るため転写の連続安定性を確保することが可能である。また、インキ剥離性のフィルム基材が光学的に透明であることで、インキ剥離性のフィルム基材表面に残った画像パターンやアライメントマーク越しに、被印刷基材上の画像パターンやアライメントマークを確認することができることから、転写位置を正確に合わせこむことが容易となり再現性の高い高精細パターンを形成することが可能である。
【００１２】
しかしながら、上記のいずれの方法とも、１回の印刷工程後における除去凸版の凸部表面には、インキ剥離性の基材シリンダーに巻きつけられたブランケットもしくはインキ剥離性のフィルム基材から転移したインキ膜が、広範囲に渡り付着している。この洗浄には、例えば特許文献２では粘着テープを用いて除去凸版上に付着したインキ膜を取り除く方法がとられているが、この方法では付着したインキ膜を完全に取り除くことは困難である上、価格の高い粘着テープを使い捨てるため、コスト面で不利である。また、有機溶剤やアルカリ洗浄液などを用いる洗浄方法も考えられるが、これらの方法では環境に対する負荷が大きく、トータルコストが高くなるという問題があった。
【００１３】
特許文献３には、平板の表面に光触媒層を形成し、光が照射された部分を親水性の非画線部とし、光が照射されなかった部分を疎水性の画線部としたオフセット印刷用平版が開示されている。この発明の記載によると、印刷が終了した版は、表面に付着したインキを物理的に除去した後、版表面全面に光を照射して全面を一旦親水性とし、さらに全面に疎水化処理を施して全面を疎水化して再生することにより、版の再使用を可能としたものである。
しかしながら、特許文献３には、平版の表面に付着したインキを除去するために光触媒の作用を利用する記述はなく、まして凸版の表面に付着したインキを光の照射によって除去する技術に関する記述は見当たらない。
【００１４】
特許文献４に記載された光触媒膜の清浄化方法及び清浄化装置は、特許文献３に記載された光触媒層を利用した平版の清浄化方法に関するものであり、平版を再生利用する際に問題となる、版表面に残留した微量のインキ由来物質を、完全に除去するために、紫外線を長時間照射して、有機物を直接分解したり、これにさらに洗浄液の供給を併用したものであるが、特許文献３と同様、基本的に平版に関するものであり、平版は本発明の目的には使用することができない。
また、その洗浄方法についても、平版の表面からのみ光を照射するため、光触媒層にはインキ皮膜越しに光を照射することになり、光の利用効率が悪い。従って特許文献４の方法では、光の照射に先立ち、付着したインキを払拭除去する第１の工程を必要としている。
【特許文献１】特許第3689536号公報
【特許文献２】特開2007-62067号公報
【特許文献３】特許第3897635号公報
【特許文献４】特許第3999459号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記のような問題を解決すべく為されたものであって、その課題とするところは、印刷工程後のインキ膜の除去、洗浄が極めて容易なインキ除去凸版を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、インキ剥離性の基材の表面に塗布されたインキ膜から非画像部のインキ膜を除去することで画像形成を行う印刷方法に用いる平板状のインキ除去凸版であって、凸版の表面に光触媒層を設けたことを特徴とするインキ除去凸版である。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、前記凸版に用いる材料が光学的に透明であることを特徴とする請求項１に記載のインキ除去凸版である。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、前記凸版の少なくとも一部がガラスからなることを特徴とする請求項１または２に記載のインキ除去凸版である。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明は、前記印刷方法において使用した請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインキ除去凸版の洗浄方法であって、該インキ除去凸版に設けられた光触媒層を励起するに十分なエネルギーを有する光を該インキ除去凸版の片面もしくは両面から照射しながら、少なくとも水を含む洗浄液にて洗浄することを特徴としたインキ除去凸版の洗浄方法である。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明によれば、凸版の表面に光触媒層を設けたことで印刷工程後の洗浄に当たっては、版面に光を照射して版表面を励起することにより親水性を発揮させ、水を含む洗浄液によるインキの除去を容易に行うことができる。
【００２１】
前記凸版に用いる材料が光学的に透明である場合には、該インキ除去凸版の両面から光触媒を励起することができるため、インキ除去凸版の表面に遮光性の高いインキ皮膜が付着していた場合であっても、裏面からの光の照射により光触媒層を励起することが可能となり、インキ除去凸版の洗浄がさらに容易になる。
【００２２】
また、前記凸版の少なくとも一部がガラスからなる場合には、インキ除去凸版の寸法精度が向上し、特に凸版の表面がガラス製である場合には、光触媒効果によるインキ除去凸版自身の劣化を防ぐことができるため、長期間にわたって安定した印刷を行うことが可能となる。
【００２３】
請求項４に係る発明によれば、前記印刷方法において使用した請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインキ除去凸版を洗浄する際に、該インキ除去凸版に設けられた光触媒層を励起するに十分なエネルギーを有する光を該インキ除去凸版の片面もしくは両面から照射しながら、少なくとも水を含む洗浄液にて洗浄することにより、インキ除去凸版の表面の光触媒層が活性化されて親水性を発揮するため、インキの除去を効率的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係るインキ除去凸版およびその洗浄方法について図面に従い詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
図１は、本発明に係るインキ除去凸版の断面模式図である。
本発明に係るインキ除去凸版は、ベースとなる凸版１の表面に光触媒層２が形成されていることを特徴とする。
【００２５】
凸版１としては、ナイロン、アクリル、シリコーン樹脂等からなる樹脂凸版やゴム製の版を用いることができる。このような樹脂製の凸版は、予め作製した型に所定の樹脂を流し込んで版とするか、あるいは彫刻法によっても作製することができるが、感光性樹脂を用いて、フォトリソグラフィーによって形成する方法が、より高精度のものを作製できる。これら樹脂製のインキ除去凸版を作製する際には、光触媒効果による凸版材料の分解による劣化を避けるために、凸版の表面にＳｉＯｘ等の無機膜を予め設け、該無機膜上に光触媒層を形成することが好ましい。
【００２６】
光触媒層２を形成する材料としては、光触媒作用を有する公知の物質を用いることができる。例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化銀等が挙げられる。これら一種以上の光触媒をスパッタリング法、蒸着法、CVD法、ゾル‐ゲル法等を用いてインキ除去凸版の表面に形成して光触媒層２とする。
【００２７】
また、本発明に係るインキ除去凸版には、無アルカリガラス等の低膨張ガラス表面に感光性樹脂を用いてマスクパターンを形成した後、既存のドライエッチング処理やウエットエッチング処理、もしくはサンドブラスト処理等を用いて、凹凸パターンを設けたものを凸版として用いることができる。ガラス製の凸版を用いた場合には、光触媒による劣化が生じないので、長期間にわたって安定して使用することができる。また温度変化による寸法の変化も少ないため、高精度の印刷が可能となる。
【００２８】
なお、凸版の構成として、このようにすべてをガラス製としなくても、その一部例えば、基板のみをガラスとして、このガラス基板の上に、感光性樹脂を用いた凸部を形成してもよい。このようにした場合には、温度変化によるインキ除去凸版の寸法変化を小さくすることができ、高精度な印刷が可能となる。
【００２９】
図２は、本発明に係るインキ除去凸版の洗浄方法の一実施例を示した説明図である。
インキ膜５が付着したインキ除去凸版３を洗浄槽６の中に載置し、表面露光用光源４ａから光を照射しながら、洗浄液吹き付けノズル７から洗浄液８を吹き付けてインキ膜５を洗浄除去する。
【００３０】
図２に示した実施例では、インキ除去凸版３として透明な材料を用いており、洗浄槽６も透明なアクリル板を用いて作成してある。洗浄にあたっては、洗浄槽６の下部に設けた裏面露光用光源４ｂを用いて、インキ除去凸版３の裏面から光を照射することができるので、光触媒層の励起が表裏両面からの光の照射によって確実に行われ、洗浄効果が高まる。また、インキ層５が、たとえばブラックマトリクス用黒インキのように遮光性の高いインキであっても、裏面からの光の照射が有効に作用するので、確実に洗浄効果を発揮する。
【００３１】
本発明に用いる光触媒を励起するための光源としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等公知の露光用光源の他、ＵＶランプ、蛍光灯等を用いることができる。当然ではあるが、使用する光触媒を励起することが可能な波長を含む光源を適宜選択し使用する
。前述にもあるが、凸版の材料として光学的に透明な材料を選択した場合には、インキ除去凸版の両面から光照射を行うことでより効果的に洗浄を行うことができ、好ましい結果を得ることができる。
【００３２】
本発明に用いるインキ除去凸版の洗浄液８としては水もしくは、水と界面活性剤や水溶性有機溶剤の混合液を用いることができる。界面活性剤としてはアニオン性、カチオン性、もしくはノニオン性を適宜選択して用いることができる。具体的には、各種脂肪酸塩やアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼン硫酸塩、アルキルアンモニウム塩、アルキルベンゼンアンモニウム塩、アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、アルキルモノグリセリルエーテル等が挙げられる。水溶性有機溶剤としては、メチルアルコール、エチルアルコール、１−プロパノール、２−プロパノール、アセトン等が挙げられる。尚、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
洗浄方法としては、上記に説明した洗浄液流体の吹き付けによる方法の他、公知の方法を用いることができる。例えば、洗浄液への浸漬、洗浄液に浸漬しながらの超音波照射、ブラシによる洗浄等から適宜選択して、場合によってはこれらを複数組み合わせて用いることができる。
【００３４】
以下本発明に係るインキ除去凸版について、実施例に基づいてさらに具体的に説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。
【実施例１】
【００３５】
凸版として、300ｍｍ角、厚さ0.7ｍｍのガラスをウェットエッチングしてカラーフィルタにおけるブラックマトリクスのネガパターンおよびパターンを取り囲む額縁部を設けたものを使用した。尚、得られた版のブラックマトリクスパターンは線幅10μｍ、版深5μｍ、額縁部は線幅3ｍｍ、版深5μｍであった。
【００３６】
上記凸版の表面に、スパッタリング法を用いて酸化チタン層を膜厚が1μｍとなるように設け、光触媒層とした。以上により凸版の表面に光触媒層を設けたガラス製のインキ除去凸版を作成した。
【００３７】
カラーフィルタ用黒色インキを次の要領で調製した。下記の組成の混合物を均一に撹拌混合した後、直径1ｍｍのガラスビーズを用い、サンドミルで5時間分散し黒色インキを作成した。
［カラーフィルタ用黒色インキの組成］
・ポリイミド前駆体  東レ（株）製：「セミコファインＳＰ−５１０」      10重量部
・黒色顔料          カーボンブラック                                  7.5重量部
・溶媒              Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン  （ＮＭＰ）            130重量部
・分散剤            銅フタロシアニン誘導体                              5重量部
・レベリング剤      ビックケミージャパン（株）製  「ＢＹＫ３３３」    0.5重量部
インキ剥離性のフィルム基材として、基材厚約100μｍのシリコーン系離型ポリエステルフィルム：Ｋ１５０４（東洋紡績（株）製）を300ｍｍ角に切り出したものを用意した。
【００３８】
初めに、インキ剥離性のフィルム基材上にドライ膜厚が1.7μｍとなるように、ダイコーターを用いて前記の黒色インキを塗工した。その後、120℃のドライオーブンにて120秒間予備乾燥を行い、インキ剥離性のフィルム基材上に予備乾燥インキ膜を形成した。
【００３９】
次にこのインキ剥離性のフィルム基材上に形成された予備乾燥インキ膜に前記のインキ除去凸版を接触させ、ゴムローラーで押付けた後に剥離し、インキ除去凸版の凸部に、予備乾燥インキ膜を転移させ、インキ剥離性のフィルム基材上に予備乾燥インキ膜からなるブラックマトリクスパターンを形成した。
インキ除去凸版の凸部には、そのネガパターンに相当する予備乾燥インキ膜が付着した。
【００４０】
凸部にインキ膜が付着したインキ除去凸版を透明アクリル容器に入れ、100Ｗの高圧水銀ランプを用いて両面から光照射を行い、同時に洗浄液として純水を吹き付けながら洗浄を行った。
洗浄工程を終了したインキ除去凸版は表面におけるインキの残留等はなく清浄な状態となった。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係るインキ除去凸版の断面模式図。
【図２】本発明に係るインキ除去凸版の洗浄方法の一実施例を示した説明図。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・凸版
２・・・光触媒層
３・・・インキ除去凸版
４ａ・・・表面露光用光源
４ｂ・・・裏面露光用光源
５・・・インキ膜
６・・・洗浄槽
７・・・洗浄液吹き付けノズル
８・・・洗浄液
【図１】
2009262386.tif 000003
【図２】
2009262386.tif 000004